专题1——力与物体的平衡第1课时.ppt

* 专题一 力与物体的平衡 第1课时 重力场中的物体平衡 基 础 回 扣 1. 重力 （1）产生：重力是由于地面上的物体受地 球的 而产生的,但两者不等价.因为 万有引力的一个分力要提供物体随地球自转 所需的 ，而另一个分力即重力,如图 1-1-1所示. （2）大小:随地理位置的变化而变化 在两极:G=F万 图1-1-1 万有引力 向心力 在赤道:G=F万-F向 一般情况下,在地表附近G = （3）方向:竖直向下,并不都指向地心.  2.弹力 （1）产生条件:①接触;②挤压；③ . （2）大小：弹簧弹力F=kx,其它的弹力利用牛顿运动定律结合 求解. （3）方向:压力和支持力的方向垂直于 指向被压或被支持的物体,若接触面是球面,则弹力的作用线一定过 .绳的作用力 沿绳,杆的作用力 沿杆. 提醒 绳只能产生拉力,杆既可以产生拉力,也可以产生支持力,在分析竖直面内的圆周运动问题时应注意二者的区别. mg 形变 平衡条件 接触面 球心 一定 不一定 3. 摩擦力 (1)产生条件:①接触且挤压；②接触面粗糙；③有 或 . (2)大小:滑动摩擦力Ff=μFN,与接触面的 无关；静摩擦力根据牛顿运动定律或平衡条件来求. (3)方向:沿接触面的 方向,并且与相对运动或相对运动趋势方向相反. 4.力的合成与分解 由于力是矢量,因此可以应用平行四边形定则进行合成与分解，常用 法和 法来分析平衡问题. 5. 共点力的平衡 (1)状态:静止或  相 对运动 相对运动趋势 面积 切线 正交分解 力的合成 匀速运动 (2)条件:F合=0 思 路 方 法 1. 处理平衡问题的基本思路:确定平衡状态(加速度为 )→巧选研究对象(整体法或隔离法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作讨论.  2. 常用的方法有:(1)在判断弹力或摩擦力是否存在以及确定方向时常用 法. (2)求解平衡问题常用:正交分解法、力的合成法(在三个共点力作用下的平衡,任意两个力的合力必与第三个力等大反向)、解矢量三角形法和 法(分析动态平衡问题). 零 假设 图解 【例1】 如图1-1-2所示, 物体A靠在倾斜的 墙面上,在与墙面和B垂直的力F作用下,A、 B保持静止,试分析A、B两物体受力的个数. 题型1 受力分析问题 图1-1-2 解析 先取B为研究对象,把A看作墙的一部分, 受力如下图所示. 若只受GB和F,B物体不能静止,因此A对B有沿接触面向上的静摩擦力Ff1,受Ff1则一定有A对B的弹力FN,B受4个力作用. 取AB整体为研究对象,同理可得墙对A有沿墙面向上的静摩擦力Ff2和墙的弹力FNA;由牛顿第三定律知A还受B的斜向下的静摩擦力Ff1′和垂直接触面向上的弹力FN′,还有自身的重力GA,共5个力.  答案 A受5个力,B受4个力 1.在分析两个以上相互作用物体的受力时,要整体法和隔离法相互结合. 2.确定摩擦力和弹力的方向时,通常根据物体所处的状态,采用“假设法”判断. 3.当直接分析某一物体的受力不方便时,常通过转移研究对象,先分析与其相互作用的另一物体的受力,然后根据牛顿第三定律分析该物体的受力.上例中就是先分析了B的受力,又分析A的. 预测演练1 (2009·海南·3) 两刚性球a和b 的质量分别为ma和mb,直径分别为da和db(da db).将a、b球依次放入一竖直放置内径为r 的平底圆筒内,如图1-1-3所示.设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为Ff1和Ff2,筒底所受的压力大小为F.已知重力加速度大小为g，若所有接触都是光滑的,则 （ ） 图1-1-3 A.F=(ma+mb)g,Ff1=Ff2 B.F=(ma+mb)g,Ff1≠Ff2 C.magF(ma+mb)g,Ff1=Ff2 D.magF(ma+mb)g,Ff1≠Ff2 答案 A 题型2 重力、弹力和摩擦力作用下的物体平衡 例2 (2009·曲阜师大附中模拟) 如图1-1-4甲所示,在圆柱体上放一小物块P,圆柱体绕水平轴O缓慢转动,从A转至A′的过程,物块与圆柱体保持相对静止,则图乙反映的是该过程中 （ ） 图1-1-4 A.重力随时间变化的规律 B.支持力随时间变化的规律 C.摩擦力随时间变化的规律 D.合外力随时间变化的规律