素养探究课(二) 相互作用观念——受力分析 共点力的平衡
受力分析[学生用书P29]
【题型解读】
1.受力分析的三个常用判据
(1)条件判据:根据不同性质力的产生条件判断.
(2)效果判据
①物体平衡时合外力必定为零.
②物体做变速运动时合力方向必定沿加速度方向,合力大小满足F=ma.
③物体做匀速圆周运动时合外力大小必定恒定,满足F=m,方向始终指向圆心.
(3)特征判据:力的作用是相互的,通过判定其反作用力来判定该力.
2.受力分析的四个步骤
3.受力分析的四种方法
整体法
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将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行受力分析
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续 表
隔离法
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将所研究的对象从周围的物体中分离出来,单独进行受力分析
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假设法
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在受力分析时,若不能确定某力是否存在,可先对其作出存在的假设,然后分析该力存在对物体运动状态的影响来判断该力是否存在
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动力学
分析法
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对加速运动的物体进行受力分析时,应用牛顿运动定律进行分析求解
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【跟进题组】
1.(多选)(2020·原创经典)
如图所示,一个质量m=0.4 kg的小球穿在水平直杆上处于静止状态,现对小球施加一个5 N的拉力F,F与杆的夹角为53°,小球与杆之间的动摩擦因数μ=0.5,则( )
A.小球受到2个力
B.小球受到3个力
C.若F=10 N,则小球受4个力
D.若F=10 N,则小球受3个力
解析:
选AC.如图在沿杆和垂直杆方向建立直角坐标系,F在y轴上分力Fy=Fsin 53°=4 N,F与重力在y轴上的合力刚好为0,所以杆与小球只接触不挤压,无弹力和摩擦
力,A对,B错;当F=10 N时,Fy=8 N,它与重力沿杆方向的合力为4 N,垂直于杆向上,此时杆对小球的弹力垂直于杆向下,且F在水平方向上有分力,因此杆对小球还有摩擦力,小球一共受四个力,C对,D错.
2.如图所示,甲、乙两个小球的质量均为m,两球间用细线连接,甲球用细线悬挂在天花板上.现分别用大小相等的力F水平向左、向右拉两球,平衡时细线都被拉紧.则平衡时两球的可能位置是下列选项中的( )
解析:选A.用整体法分析,把两个小球看做一个整体,此整体受到的外力为竖直向下的重力2mg、水平向左的力F(甲受到的)、水平向右的力F(乙受到的)和细线1的拉力,两水平力相互平衡,故细线1的拉力一定与重力2mg等大反向,即细线1一定竖直;再用隔离法,分析乙球受力的情况,乙球受到向下的重力mg、水平向右的拉力F、细线2的拉力.要使得乙球受力平衡,细线2必须向右倾斜.