高二物理受力分析

高二物理受力分析内容摘要：

0176。 代入上式解得 故选项 A正确 . 22 12,N T N TF F F F F c o s m g   213 ,3mm 方法二 :力的三角形法则 FN和 FT的合力与小球 m1g的重力大小相等 ,方向相反 ,故 FN､FT､m1g构成矢量三角形 ,如图所示 . 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 如图所示 ,以 FN的方向为 y轴 ,以垂直 FN的方向为 x轴建立坐标系 .因 FN与 FT的夹角为 60176。 ,则 m1g与 y轴成 30176。 角 .在 x轴方向由物体的平衡条件有 m1gsin30176。 FTsin60 176。 =0, 答案 :A 21211 3 3,.2 2 3mm g m gm即 所 以方法总结 :(1)注意领会合成法与正交分解法的区别 ,当物体受力较多时用正交分解法较方便 ,而合成法常用于处理三力平衡问题 . (2)解题时一定要明确力的方向和所给定的物理环境之间的几何关系 ,如小球受弹力方向指向球心 ,摩擦力一定在两物体接触面上等 . 创新预测 1 如图所示 ,轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体 A与 B,物体 B放在水平地面上 ,A､B均静止 .已知 A和 B的质量分别为 mA､mB,绳与水平方向的夹角为 θ ,则 ( ) B受到的摩擦力可能为 0 B受到的摩擦力为 mAgcosθ B对地面的压力可能为 0 B对地面的压力为 mBgmAgsinθ 答案 :BD 解析 :对 B受力分析如图所示 ,则水平方向上 :Ff=FTcosθ . 由于 FT=mAg , 所示 Ff=mAgcosθ ,故选项 A错 B对 , 竖直方向上 :FNB+FTsinθ =mBg, 所以 FNB=mBgFTsinθ =mBgmAgsinθ . 故选项 C错 D对 ,本题应选择 BD. 题型二 应用整体法与隔离法处理平衡问题 【 例 2】 如图所示 ,倾角为 θ 的斜面上有一质量为 m的物块 ,斜面与物块均处于静止状态 .现用一大小为 ､方向沿斜面向上的力 F推物块 ,斜面和物块仍然静止不动 ,则力 F作用后与 F作用前相比 ,斜面对物块的摩擦力及地面对斜面的摩擦力的变化情况分别是 ( ) ,变大 ,变小 ,不变 ,变小 答案 :A 解析 :以物块为研究对象 ,可求斜面对物块的摩擦力 .F作用前 :Ff1=mgsinθ ,力 F作用后 :F=Ff2+mgsinθ , 所以 Ff2= . 以物块和斜面组成的整体为研究对象 ,可求地面对斜面的摩擦力 . F作用前 :F1=0, 力 F作用后 :F2=Fcosθ = cosθ ,所以两力都变大 . 方法总结 :当只需求解系统所受外力时 ,使用整体法较方便 ,当需求解系统内力时 ,则用隔离法 ,有时整体法和隔离法交叉使用更便于解答问题 . 创新预测 2 (2020 揭阳模拟 )如图所示 ,小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上 ,设小球质量 m=1 kg,斜面倾角 α =30176。 ,悬线与竖直方向夹角 θ =30176。 ,光滑斜面的质量为3 kg,置于粗糙水平面上 ,(g取 10 m/s2)求 : (1)悬线对小球拉力大小。 (2)地面对斜面的摩擦力的大小和方向 . 解析 :(1)以小球为研究对象受力分析如图 (a)所示 ,F=mg, 111 101 10 32230 , .2 30 332TTm g NF c os F F Nc os   得(2)以小球和斜面整体为研究对象受力分析如图 (b)所示 ,因为系统静止 ,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 左题型三 共点力平衡中的临界和极值问题 【 例 3】 跨过定滑轮的轻绳两端 ,分别系着物体 A和物体 B,物体 A放在倾角为 θ 的斜面上 ,如图所示 ,已知物体 A的质量为 m,物体 A与斜面的动摩擦因数为 μ (μ tanθ ),滑轮的摩擦不计 ,要使物体 A静止在斜面上 ,求物体 B的质量的取值范围 (按最大静摩擦力等于滑动摩擦力处理 ). 解析 :先选物体 B为研究对象 ,它受到重力 mBg和拉力 FT的作用 ,根据平衡条件有 :FT=mBg① 再选物体 A为研究对象 ,它受到重力 mg､斜面支持力 FN､轻绳拉力 FT和斜面的摩擦力作用 ,假设物体 A处于将要上滑的临界状态 ,则物体 A受的静摩擦力最大 ,且方向沿斜面向下 ,这时 A的受力情况如图所示 ,根据平衡条件有 : FNmgcosθ =0② FTFfmaxmgsinθ =0③ 由摩擦力公式知 :Ffmax=μ FN④ 以上四式联立解得 :mB=m(sinθ +μ cosθ ). 再假设物体 A处于将要下滑的临界状态 ,则物体 A受的静摩擦力最大 ,且方向沿斜面向上 ,根据平衡条件有 : FNmgcosθ =0 ⑤ FT+Ffmaxmgsinθ =0 ⑥ 由摩擦力公式知 :Ffmax=μ FN ⑦ ①⑤⑥⑦ 四式联立解得 mB=m(sinθ μ cosθ ). 综上所述 ,物体 B的质量的取值范围是 : m(sinθ μ cosθ )≤m B≤m(sin θ +μ cosθ ). 答案 :m(si。