高二物理受力分析(編輯修改稿)
2024-12-15 08:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 0176。 代入上式解得 故選項 A正確 . 22 12,N T N TF F F F F c o s m g?? ? ? ?213 ,3mm ?方法二 :力的三角形法則 FN和 FT的合力與小球 m1g的重力大小相等 ,方向相反 ,故 FN?FT?m1g構成矢量三角形 ,如圖所示 . 由正弦定理得 : 12 1 21,3 0 1 2 03,.3 0 1 2 0 3TF m gsi n si nm m msi n si n m???即 得方法三 :正交分解法 如圖所示 ,以 FN的方向為 y軸 ,以垂直 FN的方向為 x軸建立坐標系 .因 FN與 FT的夾角為 60176。 ,則 m1g與 y軸成 30176。 角 .在 x軸方向由物體的平衡條件有 m1gsin30176。 FTsin60 176。 =0, 答案 :A 21211 3 3,.2 2 3mm g m gm??即 所 以方法總結 :(1)注意領會合成法與正交分解法的區(qū)別 ,當物體受力較多時用正交分解法較方便 ,而合成法常用于處理三力平衡問題 . (2)解題時一定要明確力的方向和所給定的物理環(huán)境之間的幾何關系 ,如小球受彈力方向指向球心 ,摩擦力一定在兩物體接觸面上等 . 創(chuàng)新預測 1 如圖所示 ,輕質(zhì)光滑滑輪兩側用細繩連著兩個物體 A與 B,物體 B放在水平地面上 ,A?B均靜止 .已知 A和 B的質(zhì)量分別為 mA?mB,繩與水平方向的夾角為 θ ,則 ( ) B受到的摩擦力可能為 0 B受到的摩擦力為 mAgcosθ B對地面的壓力可能為 0 B對地面的壓力為 mBgmAgsinθ 答案 :BD 解析 :對 B受力分析如圖所示 ,則水平方向上 :Ff=FTcosθ . 由于 FT=mAg , 所示 Ff=mAgcosθ ,故選項 A錯 B對 , 豎直方向上 :FNB+FTsinθ =mBg, 所以 FNB=mBgFTsinθ =mBgmAgsinθ . 故選項 C錯 D對 ,本題應選擇 BD. 題型二 應用整體法與隔離法處理平衡問題 【 例 2】 如圖所示 ,傾角為 θ 的斜面上有一質(zhì)量為 m的物塊 ,斜面與物塊均處于靜止狀態(tài) .現(xiàn)用一大小為 ?方向沿斜面向上的力 F推物塊 ,斜面和物塊仍然靜止不動 ,則力 F作用后與 F作用前相比 ,斜面對物塊的摩擦力及地面對斜面的摩擦力的變化情況分別是 ( ) ,變大 ,變小 ,不變 ,變小 答案 :A 解析 :以物塊為研究對象 ,可求斜面對物塊的摩擦力 .F作用前 :Ff1=mgsinθ ,力 F作用后 :F=Ff2+mgsinθ , 所以 Ff2= . 以物塊和斜面組成的整體為研究對象 ,可求地面對斜面的摩擦力 . F作用前 :F1=0, 力 F作用后 :F2=Fcosθ = cosθ ,所以兩力都變大 . 方法總結 :當只需求解系統(tǒng)所受外力時 ,使用整體法較方便 ,當需求解系統(tǒng)內(nèi)力時 ,則用隔離法 ,有時整體法和隔離法交叉使用更便于解答問題 . 創(chuàng)新預測 2 (2020 揭陽模擬 )如圖所示 ,小球被輕質(zhì)細繩系住斜吊著放在靜止的光滑斜面上 ,設小球質(zhì)量 m=1 kg,斜面傾角 α =30176。 ,懸線與豎直方向夾角 θ =30176。 ,光滑斜面的質(zhì)量為3 kg,置于粗糙水平面上 ,(g取 10 m/s2)求 : (1)懸線對小球拉力大小 。 (2)地面對斜面的摩擦力的大小和方向 . 解析 :(1)以小球為研究對象受力分析如圖 (a)所示 ,F=mg, 111 101 10 32230 , .2 30 332TTm g NF c os F F Nc os??? ? ? ?得(2)以小球和斜面整體為研究對象受力分析如圖 (b)所示 ,因為系統(tǒng)靜止 ,所以 . 1 0 3 1 5 33 0 ,3 2 3fTF F s in N N?? ? ? 方 向 水 平 向 左 .1 0 3 5 3: ( 1 ) ( 2 ) ,33NN 方答 案 向 水 平 向 左題型三 共點力平衡中的臨界和極值問題 【 例 3】 跨過定滑輪的輕繩兩端 ,分別系著物體 A和物體 B,物體 A放在傾角為 θ 的斜面上 ,如圖所示 ,已知物體 A的質(zhì)量為 m,物體 A與斜面的動摩擦因數(shù)為 μ (μ tanθ ),滑輪的摩擦不計 ,要使物體 A靜止在斜面上 ,求物體 B的質(zhì)量的取值范圍 (按最大靜摩擦力等于滑動摩擦力處理 ). 解析 :先選物體 B為研究對象 ,它受到重力 mBg和拉力 FT的作用 ,根據(jù)平衡條件有 :FT=mBg① 再選物體 A為研究對象 ,它受到重力 mg?斜面支持力 FN?輕繩拉力 FT和斜面的摩擦力作用 ,假設物體 A處于將要上滑的臨界狀態(tài) ,則物體 A受的靜摩擦力最大 ,且方向沿斜面向下 ,這時 A的受力情況如圖所示 ,根據(jù)平衡條件有 : FNmgcosθ =0② FTFfmaxmgsinθ =0③ 由摩擦力公式知 :Ffmax=μ FN④ 以上四式聯(lián)立解得 :mB=m(sinθ +μ cosθ ). 再假設物體 A處于將要下滑的臨界狀態(tài) ,則物體 A受的靜摩擦力最大 ,且方向沿斜面向上 ,根據(jù)平衡條件有 : FNmgcosθ =0 ⑤ FT+Ffmaxmgsinθ =0 ⑥ 由摩擦力公式知 :Ffmax=μ FN ⑦ ①⑤⑥⑦ 四式聯(lián)立解得 mB=m(sinθ μ cosθ ). 綜上所述 ,物體 B的質(zhì)量的取值范圍是 : m(sinθ μ cosθ )≤m B≤m(sin θ +μ cosθ ). 答案 :m(si
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