1、,3 受力分析 物體的平衡,第二章,相互作用,1.物體的受力分析,(2010安徽)L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上，輕質彈簧一端固定在木板上，另一端與置于木板上表面的滑塊Q相連，如圖231所示若P、Q一起沿斜面勻速下滑，不計空氣阻力則木板P的受力個數(shù)為() A3 B4 C5 D6,圖231,解析：P、Q一起沿斜面勻速下滑時，由于木板P上表面光滑，滑塊Q受到重力、P的支持力和彈簧沿斜面向上的彈力木板P受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、Q的壓力和彈簧沿斜面向下的彈力，所以選項C正確,點評：力是物體間的相互作用物體受的每一個力，都有其施力者，弄清相互作用的物體(或物質)是首要問題物體間的相

2、互作用都有其特定的條件和規(guī)律，我們需掌握不同性質的力的產(chǎn)生條件及力的大小、方向這都是正確分析物體受力的基礎，需要特別加以注意,如圖232所示，A、B兩物體疊放在一起，用手托住，讓它們靜靠在豎直墻邊，然后釋放，它們同時沿墻面向下滑，已知mAmB，則物體B( ) A只受一個重力 B受到重力和一個摩擦力 C受到重力、一個彈力和一個摩擦力 D受到重力、一個摩擦力和兩個彈力,圖232,解析：A、B豎直下落，對墻壁沒有壓力，都不受摩擦力二者自由下落加速度一樣大，都為重力加速度g，A、B之間無作用力墻壁和物體之間無擠壓，故墻壁和物體之間無彈力，AB均自由下落，故AB之間也無彈力 答案：A,2.正交分解法在解

3、決平衡問題中的運用,如圖233所示，在固定的斜面上有一質量m=3kg的物體，當用水平力F=20N推動物體時，物體沿斜面勻速上升，已知斜面h=1m，邊長d=2m，試求物體與斜面間動摩擦因數(shù),圖233,解析：物體沿斜面勻速上升，處于平衡狀態(tài)物體所受到的合外力應等于零物體受到重力G，外力F，支持力N和滑動摩擦力f.沿斜面建立直角坐標系，畫出物體受力圖如圖所示,點評：特別注意：要對物體進行正確的受力分析，將物體受到的所有的力找出來，不能漏力，也不能添力，只考慮物體受的力，不考慮物體對其他物體的作用力畫出示意圖,如圖2-3-4所示，在傾角=30的粗糙斜面上放一物體，重力為G，現(xiàn)在用與斜面底邊平行的力F=

4、G/2推物體，物體恰能在斜面上斜向下勻速直線運動，則物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)是多少？,圖2-3-4,在平行于斜面方向分析物體受力如右圖，由物體勻速直線運動有 在垂直于斜面方向上有： 所以,3.整體法和隔離法在平衡問題中的運用 如圖2-3-5所示，用光滑的粗鐵絲做成一個直角三角形，BC邊水平，AC邊豎直，ABC=，AB及AC上分別套有細線系著兩個小環(huán)P、Q，當它們靜止時，細線與AB邊所成的角的變化范圍為 .,圖2-3-5,P的受力如圖，由三力平衡可知，F(xiàn)T方向不能達到虛線，即90.,Q的受力如圖，F(xiàn)T方向不能達到虛線，即. 故：90.,點評：當我們所研究的問題是涉及多個物體組成的系統(tǒng)，系統(tǒng)中各

5、物體的加速度相同時，可以把系統(tǒng)中的所有物體看成一個整體，這種思維方法叫整體法；為了研究問題方便，常把某個物體從系統(tǒng)中“隔離”出來，作為研究對象，分析受力情況，這種思維方法叫做隔離法,如圖2-3-6所示，質量為m=5kg的物體置于一粗糙的斜面體上，用一平行于斜面的大小為30N的力F推物體，使物體沿斜面向上勻速運動，斜面體質量為M=10kg，且始終靜止.取g=10m/s2，求地面對斜面體的摩擦力大小及支持力大小.,圖2-3-6,通常本題采用隔離法處理，對物體逐個隔離分析，但較為繁瑣；若采用整體法分析，將使解題較為簡捷. 由于物體沿斜面向上勻速運動，故可將其等效為另一平衡態(tài)靜止.再將物體和斜面視為一

6、整體，分析過程如下：,對整體，由平衡條件得： f=Fcos30 N=(m+M)g-Fsin30 故得：f=26N N=135N,4.相似三角形在平衡問題中的運用 如圖2-3-7所示，輕繩的A端固定在天花板上，B端系一個重力為G的小球，小球靜止在固定的光滑的大球球面上.已知AB繩長為l， 大球半徑為R，天花板 到大球頂點的豎直距離 AC=d，ABO90.求 繩對小球的拉力和大球 對小球的支持力的大小. (小球可視為質點),圖2-3-7,選小球為研究對象，其受力如圖所示.繩的拉力F、重力G、支持力FN三個力構成封閉三角形，它與幾何三角形AOB相似，則根據(jù)相似比的關系得到： 于是解得,點評：利用幾何

7、三角形與矢量三角形相似的方法解題是本題創(chuàng)新之處在運用此法解題時，一般要先構建一個力的矢量三角形，然后再找出一個與之相似的幾何三角形，從而得出結果，此法可解決力的復雜變化，如大小和方向都變化的問題,如圖2-3-8所示，兩個質量分別為m、4m的質點AB之間用輕桿固結，并通過長L的輕繩掛在光滑的定滑輪上，求系統(tǒng)平衡時OA、OB段繩長各為多少？,圖2-3-8,分別以A、B為研究對象，作出受力圖.,此題中桿處于自由狀態(tài)，故桿的彈力必沿桿的方向.由力三角形與幾何三角形相似得： 而OA+OB=L，故,易錯題：如圖239所示，一木塊放在水平桌面上，在水平方向上共受三個力，F(xiàn)1、F2和摩擦力，處于靜止狀態(tài)其中F1=10N，F(xiàn)2=2N.若撤去力F1，則木塊在水平方向受到的合外力為() A10N向左 B6N向右 C2N向左 D0,圖239,錯解：木塊在三個力作用下保持靜止當撤去F1后，另外兩個力的合力與撤去力大小相等，方向相反故A正確 錯解分析：本題中去掉F1后，由于摩擦力發(fā)生變化，所以結論不成立,解析:由于木塊原來處于靜止狀態(tài)，所以所受摩擦力為靜摩擦力有F1-F2-f=0，此時靜摩擦力為8N，方向向左撤去F1后，木塊水平方向受到向左2N的力，有向左的運動趨勢，由于F2小于最大靜摩擦力，所以所受摩擦力仍為靜摩擦力此時F2+f =0，即合力為零故