第5章力与平衡(章末总结)课件41(鲁科版必修1).ppt

1、专题一、正确理解合力、分力及二者的关系专题一、正确理解合力、分力及二者的关系1.1.等效替代法等效替代法等效替代法是物理学中常用的一种方法，合力与分力的概念等效替代法是物理学中常用的一种方法，合力与分力的概念就是利用等效替代法提出的就是利用等效替代法提出的.已知分力求合力和已知合力求已知分力求合力和已知合力求分力，其运算的本质就是在保证作用效果相同的前提下，寻分力，其运算的本质就是在保证作用效果相同的前提下，寻找一个力和几个力之间的相互替代关系找一个力和几个力之间的相互替代关系.力的平行四边形定则运用了力的平行四边形定则运用了“等效等效”观点，通过实验总结出观点，通过实验总结出来的共点力的合成

2、法则，它给出了寻找这种来的共点力的合成法则，它给出了寻找这种“等效替代等效替代”所所遵循的规律遵循的规律.说明：求几个已知分力的合力必须要明确这个合力是虚设的说明：求几个已知分力的合力必须要明确这个合力是虚设的等效力，并非真实存在的力，合力没有性质可言，找不到施等效力，并非真实存在的力，合力没有性质可言，找不到施力物体力物体.反之把一个已知力分解为两个分力，这两个分力也反之把一个已知力分解为两个分力，这两个分力也并非真实存在的力，无性质可言，当然也找不到施力物体并非真实存在的力，无性质可言，当然也找不到施力物体.2.2.受力分析时，应注意的问题受力分析时，应注意的问题（1 1）合力和分力不能同

3、时共存，不能既考虑了合力，又考）合力和分力不能同时共存，不能既考虑了合力，又考虑分力，这样就增加了力虑分力，这样就增加了力.（2 2）不要把受力分析与力的分解相混淆，受力分析的对象）不要把受力分析与力的分解相混淆，受力分析的对象是某一个物体，分析的力是实际受到的某种性质的力；而力是某一个物体，分析的力是实际受到的某种性质的力；而力的分解的对象则是某一个力，是用并非存在的分力代替这个的分解的对象则是某一个力，是用并非存在的分力代替这个力力.3.3.合力与分力的关系合力与分力的关系共点的两个力，它们的合力的大小范围是共点的两个力，它们的合力的大小范围是F F1 1-F-F2 2F F合合F F1

4、1+F+F2 2，合力随两分力间夹角的减小而增大；，合力随两分力间夹角的减小而增大；当合力一定时，分力的大小将随着两分力间夹角的增大而增当合力一定时，分力的大小将随着两分力间夹角的增大而增大大.合力可以大于分力，也可以等于分力，或者小于分力合力可以大于分力，也可以等于分力，或者小于分力.4.4.力的分解原则力的分解原则如果不加限制，从数学角度来看，将一个力分解，答案有无如果不加限制，从数学角度来看，将一个力分解，答案有无穷多；从物理学角度来看，这样分解一个力是没有意义的穷多；从物理学角度来看，这样分解一个力是没有意义的.因此我们分解力时要按照力产生的实际效果分解或按照题设因此我们分解力时要按照

5、力产生的实际效果分解或按照题设条件及解题需要分解条件及解题需要分解.典例典例1 1（20112011上海交大附中高一检测）放在粗糙斜面上加上海交大附中高一检测）放在粗糙斜面上加速下滑的物体所受到的力是（速下滑的物体所受到的力是（）A.A.重力和斜面支持力重力和斜面支持力B.B.重力、下滑力和斜面支持力重力、下滑力和斜面支持力C.C.重力、摩擦力和斜面支持力重力、摩擦力和斜面支持力D.D.重力、下滑力、摩擦力和斜面支持力重力、下滑力、摩擦力和斜面支持力【解析【解析】选选C.C.以物体为研究对象，物体受到重力、支持力、以物体为研究对象，物体受到重力、支持力、滑动摩擦力三个力的作用，滑动摩擦力三个力

6、的作用，C C正确，正确，A A错误；下滑力是重力的错误；下滑力是重力的一个分力，受力分析时不分析分力，故一个分力，受力分析时不分析分力，故B B、D D错误错误.专题二、连接体的平衡问题专题二、连接体的平衡问题解决共点力的平衡问题，关键是对研究对象进行准确的受力解决共点力的平衡问题，关键是对研究对象进行准确的受力分析，受力分析时应注意不同力产生的条件及方向特点，然分析，受力分析时应注意不同力产生的条件及方向特点，然后根据共点力的平衡条件在所选的方向上列平衡方程，再分后根据共点力的平衡条件在所选的方向上列平衡方程，再分析、求解析、求解.1.1.用用“整体法整体法”与与“隔离法隔离法”分析物体的

7、受力情况分析物体的受力情况（1 1）整体法）整体法把相互连接的几个物体视为一个整体（系统），从而分析整把相互连接的几个物体视为一个整体（系统），从而分析整体外的物体对整体中各个物体的作用力（即外力），称为整体外的物体对整体中各个物体的作用力（即外力），称为整体法体法.整体法的原则：当整体中各物体具有相同的加速度或都处于整体法的原则：当整体中各物体具有相同的加速度或都处于平衡状态平衡状态(即即a=0)a=0)，需要研究的是外力而非内力时，选取整，需要研究的是外力而非内力时，选取整体为研究对象，整体法要分析的是外力，而不是分析整体中体为研究对象，整体法要分析的是外力，而不是分析整体中各物体间的相互

8、作用各物体间的相互作用.（2 2）隔离法）隔离法将某物体从周围物体中隔离出来，单独分析该物体所受到的将某物体从周围物体中隔离出来，单独分析该物体所受到的各个力，称为隔离法各个力，称为隔离法.隔离法的原则：如果要分析的是物体间的相互作用力（即内隔离法的原则：如果要分析的是物体间的相互作用力（即内力），就要把跟该力有关的某物体隔离出来，当然，对隔离力），就要把跟该力有关的某物体隔离出来，当然，对隔离出来的物体而言，它受到的各个力就应视为外力了出来的物体而言，它受到的各个力就应视为外力了.2.2.连接体平衡问题的分析方法连接体平衡问题的分析方法连接体是多个相互关联的物体组成的物体组（或物体系），连接

9、体是多个相互关联的物体组成的物体组（或物体系），分析连接体问题时，常用整体法和隔离法来进行受力分析分析连接体问题时，常用整体法和隔离法来进行受力分析.由于对连接体的问题，多数情况既要分析外力，又要分析内由于对连接体的问题，多数情况既要分析外力，又要分析内力，这时我们可以采取先整体（解决外力）后隔离（解决内力，这时我们可以采取先整体（解决外力）后隔离（解决内力）的方法，当然个别情况也可运用先隔离再整体的相反顺力）的方法，当然个别情况也可运用先隔离再整体的相反顺序序.典例典例2(20112(2011杭州高一检测杭州高一检测)如图所示，如图所示，放在粗糙水平面上的物体放在粗糙水平面上的物体A A上叠

10、放着上叠放着物体物体B B，A A和和B B之间有一根处于压缩状态之间有一根处于压缩状态的弹簧的弹簧.A.A、B B均处于静止状态，下列说法中正确的是（均处于静止状态，下列说法中正确的是（）A.BA.B受到向左的摩擦力受到向左的摩擦力B.BB.B对对A A的摩擦力向右的摩擦力向右C.C.地面对地面对A A的摩擦力向右的摩擦力向右D.D.地面对地面对A A没有摩擦力没有摩擦力【解析【解析】选选D.D.弹簧对弹簧对B B有向左的弹力，有向左的弹力，B B保持静止，因此保持静止，因此A A对对B B有向右的摩擦力，有向右的摩擦力，B B对对A A的摩擦力向左，的摩擦力向左，A A、B B错误；错误；

11、A A、B B整体整体在水平方向不受其他外力作用，因此没有向左或向右的运动在水平方向不受其他外力作用，因此没有向左或向右的运动趋势，地面对趋势，地面对A A没有摩擦力没有摩擦力.C.C错误，错误，D D正确正确.专题三、平衡状态下的临界与极值问题专题三、平衡状态下的临界与极值问题1.1.临界问题临界问题（1 1）平衡物体的临界状态是指物体所处平衡状态将要发生）平衡物体的临界状态是指物体所处平衡状态将要发生变化的状态，涉及临界状态的问题叫临界问题变化的状态，涉及临界状态的问题叫临界问题.也就是说在也就是说在临界状态下，当某物理量发生变化时，会引起其他几个物理临界状态下，当某物理量发生变化时，会引

12、起其他几个物理量的变化量的变化.（2 2）解决这类问题一定要注意）解决这类问题一定要注意“恰好出现恰好出现”或或“恰好不出恰好不出现现”的条件，基本方法是假设推理法，即先假设某种情况成的条件，基本方法是假设推理法，即先假设某种情况成立，然后再根据平衡条件及有关知识进行论证、求解立，然后再根据平衡条件及有关知识进行论证、求解.2.2.极值问题极值问题平衡物体的极值，一般指在力的变化过程中的最大值和最小平衡物体的极值，一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题值问题.研究平衡物体的极值问题有两种常用方法：研究平衡物体的极值问题有两种常用方法：（1 1）解析法，即根据物体的平衡条件列出方程，在解方程

13、）解析法，即根据物体的平衡条件列出方程，在解方程时，采用数学知识求极值或根据物理临界条件求极值时，采用数学知识求极值或根据物理临界条件求极值.（2 2）图解法，即根据物体的平衡条件作出力的矢量图，画）图解法，即根据物体的平衡条件作出力的矢量图，画出平行四边形或者矢量三角形进行动态分析，确定最大值或出平行四边形或者矢量三角形进行动态分析，确定最大值或最小值最小值.典例典例3 3（20112011深圳高一检测）用细绳深圳高一检测）用细绳ACAC和和BCBC吊一重物，绳吊一重物，绳与竖直方向夹角分别为与竖直方向夹角分别为3030和和6060，如图所示，如图所示.绳绳ACAC能承受能承受最大拉力为最大

14、拉力为150 N150 N，绳，绳BCBC能承受最大拉力为能承受最大拉力为100 N100 N，求物体最，求物体最大重力不应超过多少大重力不应超过多少?【解析【解析】重物受力如图，重物受力如图，由平衡条件得由平衡条件得T TBCBCsin60sin60-T-TACACsin30sin30=0 =0 T TACACcos30cos30+T+TBCBCcos60cos60-G=0 -G=0 由式由式可知可知当当T TBCBC=100 N=100 N时，时，T TACAC=173.2 N=173.2 N，ACAC将断将断.而当而当T TACAC=150 N=150 N时，时，T TBCBC=86.6 N=86.6 N100 N100 N，BCBC不会断不会断.将将T TACAC=150 N,T=150 N,TBCBC=86.6 N=86.6 N代入式代入式解得解得G=173.2 NG=173.2 N所以物体的最大重力不能超过所以物体的最大重力不能超过173.2 N.173.2 N.答案答案:173.2 N173.2 NACBCT3T，