受力分析物體平衡第1頁一、物體受力分析標準釋難解惑第2頁 1.依據力概念，從施力物體出發，進行受力分析。 2.從力產生原因出發，進行受力分析，普通場力(重力、電場力、磁場力)主要依據這一點進行受力分析。 3.從物體所處狀態(平衡和非平衡態)入手結合各種力特點，然后依據平衡條件或牛頓運動定律進行分析判斷。一、物體受力分析標準釋難解惑第3頁 二、利用正交分解法處理物體平衡問題主要依據是多少？第4頁 二、利用正交分解法處理物體平衡問題主要依據是多少？ 若物體處于平衡狀態，則所受合外力為零，在兩個相互垂直方向上將全部力分解后，在兩個方向上分別合成，在這兩個方向上協力都為零，從而取得兩個獨立方程。正交分解法優點是防止了多個成特殊角度力矢量合成，分解后，只要處理一條直線上力合成問題。第5頁三、平衡問題情境與處理方法第6頁三、平衡問題情境與處理方法1.情境第7頁三、平衡問題情境與處理方法

(1)普通平衡：物質受到若干個力而處于平衡狀態。已知其中一些力需求某個力，構建已知力與未知力之間關系。

(2)特殊平衡

①動態平衡：物體受到若干個力中一些力在不停改變，但物體平衡狀態不變，這類問題普通需把握動(如角度)與不動(如重力)原因及其影響關系。1.情境第8頁 ②臨界平衡：當物體平衡狀態即將被破壞而還未破壞時對應平衡。這類問題需把握一些特殊詞語，如“恰”、“最大”、“最小”、“至多”等隱含物理意義和條件。第9頁2.方法第10頁2.方法 受力分析對象有時是單個物體，有時是連接體。對單個物體，假如受三個力或可簡化為三個力能夠經過平行四邊形定則(或三角形定則)應用數學方法來處理。假如單個物體受到三個以上力普通可利用物理方法來處理。對連接體問題可借助整體法和隔離法轉化為單個物體來分析處理。因為整體法和隔離法相互填補(整體法第11頁不需考慮內力，但也求不出內力，可利用隔離法求內力)，所以連接體問題普通既要用到整體法也需用到隔離法。假如已知內力普通先隔離再整體，假如內力未知普通先整體再隔離，這種思想不但適合用于平衡狀態下連接體問題，也適合用于有加速度連接體問題。第12頁

(1)慣用數學方法： ①拉密定理：物體受三個共點力作用而處于平衡狀態時，各力大小分別與另外兩個力夾角正弦值成正比。如圖所表示，其表示式為：第13頁 ②相同三角形：在對力利用平行四邊形(或三角形)定則運算過程中，假如三角形與已知邊長(或邊長比)幾何三角形相同，則可利用相同三角形對應邊成百分比性質求解。 ③菱形轉化為直角三角形第14頁 假如兩個分力大小相等，則所作力平行四邊形是一個菱形，而菱形兩條對角線相互垂直，可將菱形分成四個全等直角三角形，利用直角三角形特殊角建立函數式。第15頁

(2)物理方法(數學運算)； 正交分解法可建立兩個方程來求解兩個未知力。用它來處理平衡問題基本思緒是：

①確定研究對象進行受力分析并畫出受力圖；第16頁 ②建立直角坐標系。讓盡可能多力落在坐標軸上； ③按先分解(把所有力分解在x軸、y軸上)再合成思想，依據Fx=0和Fy=0列方程組求解，并進行討論。第17頁1.物體受力分析講練互動第18頁

[例1]以下四種情況中，物體處于平衡狀態有() A.豎直上拋物體抵達最高點時 B.做勻速圓周運動物體 C.單擺擺球經過平衡位置時 D.彈簧振子經過平衡位置時1.物體受力分析講練互動第19頁[變式練習]如圖所表示，小車M在恒力F作用下，沿水平地面做直線運動，由此能夠判斷() A.若地面光滑，則小車一定受三個力作用 B.若地面粗糙，則小車可能受三個力作用 C.若小車做勻速運動，則小車一定受四個力作用 D.若小車做加速運動，則小車可能受三個力作用第20頁2.正交分解法在處理平衡問題中利用第21頁2.正交分解法在處理平衡問題中利用第22頁[變式練習]如圖所表示，一物塊靜止在斜面上，現用一水平力F作用在物塊上，當力F大小從零開始逐步增大到某值過程中，物塊一直保持靜止狀態，那么以下說法正確是() A.物體與斜面間最大靜摩擦力不變 B.物塊所受協力增大 C.物塊受到靜摩擦力一定減小 D.物塊受到斜面作用力增大第23頁3.整體法和隔離法在平衡問題中利用第24頁

[例3]有一個直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙。OB豎直向下，表面光滑。OA上套有小環P，OB套有小環Q，兩環質量均為m，兩環間由一根質量能夠忽略、不可伸長細繩相連，并在某一位置平衡，如圖所表示。現將P環向左移一小段距離，兩環再次到達平衡，那么3.整體法和隔離法在平衡問題中利用第25頁移動后平衡狀態和原來平衡狀態相比較，AO桿對P支持力FN和細繩上拉力F改變情況是() A.FN不變，F變大 B.FN不變，F變小 C.FN變大，F變大 D.FN變大，F變小第26頁[變式練習]如圖所表示，質量為m=5kg物體置于一粗糙斜面體上，用一平行于斜面大小為30N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，且一直靜止。去g=10m/s2，求地面對斜面體摩擦力大小及支持力大小。第27頁4.相同三角形在平衡問題中利用第28頁

[例4]

如圖所表示，輕繩A端固定在天花板上，B端系一個重力為G小球，小球靜止在固定光滑大球球面上。已知AB繩長為l，大球半徑為R，天花板到大球頂點豎直距離AC=d，∠ABO>90?。求繩對小球拉力和大球對小球支持力大小。(小球可視為質點)4.相同三角形在平衡問題中利用第29頁[變式練習]如圖所表示，兩個質量分別為m、4m質點AB之間用輕桿固結，并經過長L輕繩掛在光滑定滑輪上，求系統平衡時OA、OB段繩長各為多少？第30頁5.圖解法在動態平衡問題中利用第31頁

[例5]

如圖所