《章末復習課》力與平衡PPT
第一部分內(nèi)容:鞏固層知識整合
[核心速填]
1.力的合成與分解
(1)遵守定則:_________定則或_________定則.
(2)兩個共點力的合力范圍:_________≤F≤_________.
2.共點力的平衡
(1)平衡狀態(tài):物體保持_________或_________狀態(tài).
(2)共點力的平衡條件:_________.
... ... ...
章末復習課PPT,第二部分內(nèi)容:提升層能力強化
力的合成與分解思維方法的應用
根據(jù)已知力分析未知力的大小,其分析步驟如下:
1.確定研究對象.
2.對研究對象進行受力分析.
3.當物體受到的力不超過三個時,一般采用力的合成和分解法:
(1)確定要合成和分解的力.
(2)根據(jù)平行四邊形定則作出合力或分力.
(3)根據(jù)數(shù)學知識計算合力或分力.
4.當物體受到的力超過三個時,一般采用正交分解法:
(1)建立直角坐標系,使盡可能多的力落在坐標軸上.
(2)將各力正交分解在坐標軸上.
(3)沿坐標軸方向根據(jù)平衡條件列方程.
【例1】(多選)如圖所示,重物的質(zhì)量為m,輕細繩AO和BO的A端、B端是固定的.平衡時AO是水平的,BO與水平方向的夾角為θ.AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是( )
A.F1=mgcos θ B.F1=mgcot θ
C.F2=mgsin θ D.F2=mgsin θ
[一語通關(guān)]
力的合成與分解都遵從平行四邊形定則或三角形定則____,計算時要先根據(jù)要求按照力的平行四邊形定則作出力的合成或力的分解的示意圖,再根據(jù)數(shù)學知識解三角形,主要是求解直角三角形.
整體法與隔離法在平衡中的應用
在實際問題中,常常會碰到幾個連接在一起的物體在外力作用下運動,需要求解它們所受的外力或它們之間的相互作用力,這類問題被稱為連接體問題.與求解單一物體的力學問題相比較,連接體問題要復雜得多.有相同加速度的連接體問題是比較簡單的,目前我們只限于討論這類問題.連接體問題常見的求解方法有兩個,即整體法和隔離法.
1.整體法:以幾個物體構(gòu)成的系統(tǒng)為研究對象進行求解的方法.在許多問題中用整體法比較方便,但整體法不能求解系統(tǒng)的內(nèi)力.
2.隔離法:把系統(tǒng)分成若干部分并隔離開來,分別以每一部分為研究對象進行受力分析,分別列出方程,再聯(lián)立求解的方法.
3.選用原則:通常在分析外力對系統(tǒng)的作用時,用整體法;在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體之間的相互作用時,用隔離法.有時在解答同一個問題時要多次選取研究對象,需要整體法與隔離法交替使用.
2.在粗糙水平地面上與墻平行放著一個截面為半圓的柱狀物體A,A與豎直墻之間放一光滑圓球B,整個裝置處于靜止狀態(tài).現(xiàn)對B加一豎直向下的力F,F(xiàn)的作用線通過球心,設(shè)墻對B的作用力為F1,A對B的作用力為F2,地面對A的作用力為F3.若F緩慢增大而整個裝置仍保持靜止,截面如圖所示,在此過程中( )
A.F1保持不變,F(xiàn)3緩慢增大
B.F1緩慢增大,F(xiàn)3保持不變
C.F2緩慢增大,F(xiàn)3緩慢增大
D.F2緩慢增大,F(xiàn)3保持不變
平衡中的動態(tài)分析問題
該類問題具有一定的綜合性和求解的靈活性,分析處理物體動態(tài)平衡常用的方法有:矢量圖解法、函數(shù)法、整體與隔離法、相似三角形法等.一般來說,對于靜力學動態(tài)問題,優(yōu)先采用“矢量圖解法”,將某一力據(jù)其作用效果分解,構(gòu)建示意圖,將各力之間的依賴、制約關(guān)系直觀形象地體現(xiàn)出來,達到簡捷迅速的判斷目的.
[一語通關(guān)]
1解析法是對研究對象的任一狀態(tài)進行了受力分析,建立平衡方程,求出因變量與自變量的一般函數(shù)式,然后依據(jù)自變量的變化確定因變量的變化.
2解決動態(tài)平衡問題的常用方法是“矢量圖解法”,利用矢量圖解法分析動態(tài)平衡問題的基本程序是:對研究對象在動態(tài)變化過程中的若干狀態(tài)進行受力分析→依據(jù)某一參量的變化一般為某一角度,在同一圖中作出物體在若干狀態(tài)下的受力平衡圖力的平行四邊形或力的三角形→由動態(tài)的力的平行四邊形或三角形的邊的長度及方向變化,判斷某力的大小及方向的變化情況.
平衡狀態(tài)下的臨界與極值問題
1.臨界問題:當某物理量發(fā)生變化時,會引起其他物理量的變化,從而使物體所處的平衡狀態(tài)“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”.處理這類問題的最有效方法是假設(shè)推理法,也就是先假設(shè),再根據(jù)平衡條件及有關(guān)知識列平衡方程,最后求解.
2.極值問題:也就是指平衡問題中,力在變化過程中的最大值和最小值問題.
3.解決這類問題常用以下兩種方法:
(1)解析法:根據(jù)物體的平衡條件列方程,在解方程時,采用數(shù)學知識求極值或者根據(jù)物理臨界條件求極值.
(2)圖解法:根據(jù)物體的平衡條件作出物體的受力分析圖,畫出平行四邊形或矢量三角形進行動態(tài)分析,確定最大值或最小值.
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