201*高一物理學(xué)案 第三章 相互作用 章末總結(jié)
第三章相互作用章末總結(jié)
一、物體的受力分析
1.某個(gè)力是否存在的判斷依據(jù)
(1)條件判斷:根據(jù)力的產(chǎn)生條件是否滿足,來(lái)判斷物體是否受某個(gè)力的作用.
(2)效果判斷:根據(jù)力的作用效果是否得以體現(xiàn),來(lái)判斷物體是否受某個(gè)力的作用.(3)相互作用判斷:利用力的作用的相互性,即施力物體同時(shí)也是受力物體,從一個(gè)物體是否受到某個(gè)力的作用來(lái)判斷另一個(gè)物體是否受到相應(yīng)的反作用力的作用.2.受力分析的一般步驟
(1)確定研究對(duì)象,并把研究對(duì)象從系統(tǒng)中隔離出來(lái);(2)先分析物體所受重力,然后依次分析各接觸面上的彈力及摩擦力;(3)最后分析其他力的情況;(4)檢查所畫(huà)受力圖,是否“多力”或“漏力”.
例1跨過(guò)光滑定滑輪的輕繩,兩端各拴一個(gè)物體,如圖1所示,物體A和B重均為20N,水平拉力F=12N,若A和B均處于靜止?fàn)顟B(tài),試分析物體A和B的受力情況,畫(huà)出力的示意圖,并計(jì)算各力的大。
變式訓(xùn)練1如圖2所示,物體A靠在豎直墻面上,在力F作用下,A,B保持靜止,物體B受力的個(gè)數(shù)是()A.2B.3C.4D.5二、對(duì)摩擦力的理解
1.對(duì)于摩擦力的認(rèn)識(shí)要注意“四個(gè)不一定”.(1)摩擦力不一定是阻力.
(2)靜摩擦力不一定比滑動(dòng)摩擦力小.
(3)靜摩擦力的方向不一定與運(yùn)動(dòng)方向共線,但一定沿接觸面的切線方向.如圖3所示,A、B一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng),則A所受摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向不一致.(4)摩擦力不一定越小越好.因?yàn)槟Σ亮瓤梢宰鲎枇,也可以做?dòng)力.2.靜摩擦力用二力平衡來(lái)求解,滑動(dòng)摩擦力用公式F=μFN來(lái)求解,F(xiàn)N是物體所受的正壓力,不一定是物體所受的重力,且與運(yùn)動(dòng)速度和接觸面積無(wú)關(guān).
例2如圖4所示,位于斜面上物塊M在沿斜面向上的力F作用下,處于靜止?fàn)顟B(tài),則斜面作用于物塊的靜摩擦力()A.方向可能沿斜面向上B.方向可能沿斜面向下C.大小可能等于零D.大小可能等于F
例3如圖5所示,某人用56N的力沿斜面方向向上推一個(gè)放在粗糙斜面上的物體,物體重200N,斜面傾角為30°,物體與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,則物體受到的摩擦力是()
A.34.6NB.40NC.44ND.100N
圖6
變式訓(xùn)練2如圖6所示,A為長(zhǎng)木板,在水平面上以速度v1向右運(yùn)動(dòng),物塊B在木板A的上面以速度v2向右運(yùn)動(dòng),下列判斷正確的是()A.若v1=v2,A、B之間無(wú)滑動(dòng)摩擦力
B.若v1=v2,A受到了B所施加向右的滑動(dòng)摩擦力C.若v1>v2,A受到了B所施加向右的滑動(dòng)摩擦力D.若v1Gsinθ時(shí),物塊有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),此時(shí)摩擦力應(yīng)沿斜面向下,B正確.當(dāng)F=Gsinθ時(shí),無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),此時(shí)摩擦力為零,C正確.
當(dāng)F
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第三章相互作用章末總結(jié)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、認(rèn)識(shí)物體受力分析的一般順序;2、初步掌握物體受力分析的一般方法;
3、體會(huì)用平行四邊形定則和三角形定則進(jìn)行矢量運(yùn)算【重點(diǎn)、難點(diǎn)分析】【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】
1、正確畫(huà)出物體受力圖;2、能運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行相關(guān)力的計(jì)算【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】
1、體會(huì)用平行四邊形定則和三角形定則進(jìn)行矢量運(yùn)算.2、能運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行相關(guān)力的計(jì)算
【自主學(xué)習(xí)】
受力分析的步驟:(認(rèn)真閱讀,體會(huì))
1、確定研究對(duì)象:分析的是研究對(duì)象的受力情況。所以分析出的各力的受力物體必須是研究對(duì)象受到的力。畫(huà)受力圖時(shí),可以用一個(gè)點(diǎn)表示物體。物體受到的各力一般畫(huà)到同一點(diǎn)。
2、受力分析的順序(只分析性質(zhì)力,不分析效果力)
按先找已知力,再找重力,再找接觸力(彈力,摩擦力)(以上三種力要根據(jù)力產(chǎn)生的原因、條件、特點(diǎn)進(jìn)行分析)
3、畫(huà)出研究對(duì)象所受各力的示意圖4.注意事項(xiàng)
(1)不能總認(rèn)為物體在運(yùn)動(dòng)方向上一定受到力的作用。即在畫(huà)力時(shí)要明確該力的施力物體是哪一個(gè)。
(2)受力分析是分析物體受到的力,不能把研究對(duì)象對(duì)外界物體施加的力也畫(huà)在受力圖上。(3)判斷彈力的有無(wú)可假設(shè)把外界物體移走,通過(guò)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否變化來(lái)判斷接觸面處有沒(méi)有彈力。判斷靜摩擦力的有無(wú)及方向可假設(shè)接觸面光滑,通過(guò)物體是否發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向來(lái)判斷靜摩擦力的有無(wú)和方向。
【合作探究】
一、在水平面上物體受力情況基礎(chǔ)準(zhǔn)備1、試畫(huà)出A的受力示意圖
BAAαB
C(A、B一起勻速向右運(yùn)動(dòng))
(A靜止)
基礎(chǔ)準(zhǔn)備2、三物塊均靜止。求:A,B,C所受摩擦力的大小和方向。
例題3、如圖所示,重50N的物體在與水平方向成37角的拉力作用下在水平地面上保持靜止,F(xiàn)=30N。試求物體所受的支持力和摩擦力。(cos37=0.8,sin37=0.6)
F3700
00應(yīng)用訓(xùn)練4、如圖所示,某裝卸工人推著質(zhì)量為m的木箱在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng),已知木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,該工人推力與水平面間夾角為α,求工人推力的大小。(重力加速度取g)
二、在斜面上的物體受力情況基礎(chǔ)準(zhǔn)備5、試畫(huà)出A的受力示意圖
例題6、如圖所示,放在長(zhǎng)木板上的木塊質(zhì)量為m,當(dāng)木板與水平方向夾角為α?xí)r,木塊靜止在長(zhǎng)木板上。
(1)求此時(shí)木塊所受的彈力和摩擦力各多大?
(2)當(dāng)把木塊的傾角增大到θ(θ>α)時(shí),木塊剛好沿長(zhǎng)木板勻速下滑,求木塊和木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多大?
做一做:7、在傾角30的斜面上有一塊豎直放置的擋板,在擋板和斜面之間放有一個(gè)重為G=20N的光滑圓球,如圖所示.試求這個(gè)球?qū)π泵娴膲毫蛯?duì)擋板的壓力.
三、懸點(diǎn)受力分析
例題8、如圖所示,電燈的重力G=10N,AO繩與頂板間夾角為45,BO繩水平,對(duì)O點(diǎn)受力分析并求各力大小?
做一做:9、如圖所示,質(zhì)量m=10kg的物體用一輕繩懸掛在水平輕桿BC的端點(diǎn)C上,C點(diǎn)由繩AC系住,B端用鉸鏈固定。已知∠ACB=30°,對(duì)O點(diǎn)受力分析并求各力大。
【課堂小結(jié)】
【當(dāng)堂檢測(cè)】
例題1、如圖1-1所示,一個(gè)重為G的小球用兩根細(xì)繩OA、OB拴住處于靜止?fàn)顟B(tài),繩OA是水平的,求兩根繩對(duì)小球的拉力。
解法一:正交分解法將拉力F2正交分解
把拉力F2的作用效果看作是豎直向上平衡重力和水平向右拉繩子
F2’’F2θF1F2’G圖1-2圖1-1θAB300COOA,如圖1-2所示,可將F2分解為F2’和F2’’。由幾何知識(shí)可得F2F2sin,F(xiàn)2F2cos。
又F1F2,GF2,故兩根繩對(duì)小球的拉力分別為
F1Gtan,F(xiàn)2G。
cos解法二:根據(jù)上節(jié)課,用力的效果分解法解答本題
2、如圖所示,物體重G=100N,并保持靜止.繩子AC與BC分別與豎直方向成30°角和60°角,則繩子AC和BC的拉力分別為多大?
3、在同一平面內(nèi)共點(diǎn)的四個(gè)力F1、F2、F3、F4的大小依次為19N、40N、30N和15N,方向如圖388所示,求它們的合力。提示本題若連續(xù)運(yùn)用平行四邊形定則求解,需解多個(gè)斜三角形,一次又一次確定部分合力的大小和方向,計(jì)算過(guò)程十分復(fù)雜。為此,可采用力的正交分解法求解此題。
4、體育運(yùn)動(dòng)中包含著豐富的力學(xué)知識(shí),如圖所示,鐵柱舉起質(zhì)量80kg的杠鈴,雙臂夾角為120°,g取10m/s,則鐵柱兩臂對(duì)杠鈴的作用力各為()A.400N
B.I600N
C.1
2F2F3106°37°F1F4圖388
8003N3D.800N
5、如圖所示,綠妹將重10N的氣球用細(xì)繩拴在水平地面上,空氣對(duì)其的浮力為16N.由于受到水平方向的風(fēng)力的影響,系氣球的繩子與水平方向成=60°角.由此可知,繩子的拉力和水平方向的風(fēng)力分別為多大?
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