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(每日一题)力学例题解析——力学

更新时间:2024-04-18 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

力学4AL物理好资源网(原物理ok网)

高中物理弹力分析4AL物理好资源网(原物理ok网)

例1:【多选】如图所示,两个相同的光弹簧a、b一端固定在水平面上,另一端与质量为m的小球相连。 集光棒c的一端固定于天花板上。 ,另一端绑在球上。 弹簧a、b与光棒成120°夹角,弹簧a、b的弹力为mg,g为重力加速度。 如果突然移除集光棒,移除的瞬间会很小。 球的加速度可表示为4AL物理好资源网(原物理ok网)

A.0 Bg C.1.5g D.2g4AL物理好资源网(原物理ok网)

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弹性计算:4AL物理好资源网(原物理ok网)

(1)弹簧的弹力由胡克定律计算。 其他小变形产生的弹力必须与运动状态结合起来,根据平衡条件或牛顿第二定律求解。4AL物理好资源网(原物理ok网)

(2)弹簧可以处于压缩状态或拉伸状态。 无论处于哪种状态,只要在弹性极限内,胡克定律都适用。4AL物理好资源网(原物理ok网)

注:如果问题只告诉了弹簧的变形量,或者只告诉了弹簧弹力的大小,但没有指出弹簧是处于拉伸状态还是压缩状态,那么必须进行讨论视具体情况而定。 另外,弹簧测力计显示的弹力只能是弹簧处于拉伸状态时产生的。4AL物理好资源网(原物理ok网)

例2:如图所示,顶部有光滑定滑轮B的斜面静止在粗糙的水平地面上。 三根细绳在O点打结,其中一根绳子穿过定滑轮并与斜面平行并与滑轮P连接,该绳子与滑轮Q连接。另一根绳子OA在下处于水平状态。外力F的作用。块P和Q均处于静止状态。 现在保持节点 O 的位置​​不变,慢慢逆时针旋转 OA 绳至垂直位置。 方向,在此过程中,P、Q 和斜面保持静止,则4AL物理好资源网(原物理ok网)

A、斜面对木块P的摩擦力一直在减小。4AL物理好资源网(原物理ok网)

B、斜面对块P的支撑力不断增大。4AL物理好资源网(原物理ok网)

C、地面与斜面之间的摩擦力一直在减小。4AL物理好资源网(原物理ok网)

D、面对斜面地面的支撑力一直在增加4AL物理好资源网(原物理ok网)

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2. 静摩擦力判断方法示例4AL物理好资源网(原物理ok网)

(1) 倒推法4AL物理好资源网(原物理ok网)

从研究对象的运动状态推导出摩擦力所必须具备的条件,分析摩擦力在构成条件的相关因素之间的作用,就可以很容易地确定摩擦力的方向。4AL物理好资源网(原物理ok网)

(2)状态法4AL物理好资源网(原物理ok网)

该方法的关键是首先确定物体的运动状态(即加速度的方向),然后利用牛顿第二定律(F=ma)确定合力,进而确定摩擦力的大小和方向通过力分析来计算力。4AL物理好资源网(原物理ok网)

示例 3:将三角形木块 ABC 放置在粗糙的水平表面上。 两个质量为 m1 和 m2 的物体分别放置在其两个粗糙的斜面上。 米1>米2。 如图所示,如果三角形木块和两个物体都是静止的,那么粗水平面面向三角形木块4AL物理好资源网(原物理ok网)

A、有摩擦力,摩擦力方向水平向右。4AL物理好资源网(原物理ok网)

B、有摩擦力,摩擦力方向水平向左。4AL物理好资源网(原物理ok网)

C、有摩擦力,但由于没有给出m1、m2、θ1、θ2的值,所以无法确定摩擦力的方向。4AL物理好资源网(原物理ok网)

D.以上结论均不正确4AL物理好资源网(原物理ok网)

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总结受力分析方法要点4AL物理好资源网(原物理ok网)

(1)只分析研究对象所受的力,不分析研究对象对其他物体所施加的力,不要误认为作用于其他物体的力通过“力的传递”作用于所研究的物体。4AL物理好资源网(原物理ok网)

(2) 只分析按其性质命名的力,不分析按作用命名的力,如功率、阻力、滑动力等。4AL物理好资源网(原物理ok网)

(3)每次分析力时,应找到该力的施加对象,防止对一些不存在的力进行过度分析。4AL物理好资源网(原物理ok网)

(4)如果难以确定力的存在与否,可以采用假设分析或改变研究对象的分析。4AL物理好资源网(原物理ok网)

(5)物体所受的力会随着运动状态的变化而变化。 如有必要,应以所学知识为基础。4AL物理好资源网(原物理ok网)

通过计算确定。4AL物理好资源网(原物理ok网)

(6)合力和分力不同时分析:合力和分力不能同时作为作用在物体上的力。 只分析实际存在的力,不分析它们的合力或分力。4AL物理好资源网(原物理ok网)

方法与技巧 整体法与孤立法应用技巧4AL物理好资源网(原物理ok网)

(1)整体法是以整体为研究对象的力分析方法,一般用于研究系统内不涉及物体的力和运动。4AL物理好资源网(原物理ok网)

(2)隔离法是将确定的研究对象从系统中隔离出来进行受力分析的方法。 一般用于研究系统中对象之间的相互作用和运动。4AL物理好资源网(原物理ok网)

力的合成与分解4AL物理好资源网(原物理ok网)

1. 基本概念4AL物理好资源网(原物理ok网)

(1) 如果一个力所产生的效果与几个力共同作用所产生的效果完全相同,则该力称为这些力的合力,这些力就是该力的分力。4AL物理好资源网(原物理ok网)

(2)求几个力的合力的过程称为力的合成。 力的合成是等价替代,合成的结果是唯一的。4AL物理好资源网(原物理ok网)

(3) 众所周知,求力分量的过程称为力分解。4AL物理好资源网(原物理ok网)

合力和分力不是同时存在的力。 力的合成实际上就是寻找一个(假想的)力,相当于几个(真实的)力的作用的过程; 力的分解实际上就是寻找多种效应的过程。 与该(真实)力等效的(假设)力过程。 合力和分力都可以等效地代替原来的真实力,但在对物体进行受力分析时不能重复考虑。4AL物理好资源网(原物理ok网)

2. 强制算法4AL物理好资源网(原物理ok网)

力是矢量,其运算遵循矢量运算规则,即力的合成和分解必须按照平行四边形规则或多边形规则进行。4AL物理好资源网(原物理ok网)

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(1)力的平行四边形法则4AL物理好资源网(原物理ok网)

以力图中的线段F1和F2为邻边,画出平行四边形。 它的对角线代表合力的大小和方向,如图A所示。4AL物理好资源网(原物理ok网)

(2) 力的多边形法则4AL物理好资源网(原物理ok网)

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如果力首尾相连,则合力将从第一个力的起点指向最后一个力的终点。 高中最常用的方法就是这个原理的简化,就是三角法则。 如图B所示。4AL物理好资源网(原物理ok网)

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力的合成与分解的应用4AL物理好资源网(原物理ok网)

1.合力范围的确定4AL物理好资源网(原物理ok网)

(1) 两个公共点力的合成:|F1-F2|≤F≤F1+F2。4AL物理好资源网(原物理ok网)

即当两个力的大小不变时,合力随着角度的增大而减小。 当两个力共线且方向相反时,合力最小,为|F1-F2|; 当两个力共线且方向相同时。 ,最大合力为F1+F2。4AL物理好资源网(原物理ok网)

(2) 三个公共点力的合成。4AL物理好资源网(原物理ok网)

① 当三个力共线且方向相同时,它们的最大合力为F=F1+F2+F3;4AL物理好资源网(原物理ok网)

② 以这三个力的大小为边,若能构成闭合三角形,则合力的最小值为零。 如果不能形成闭合三角形高中物理弹力分析,则合力的最小值等于最大的力减去其他两个力。 大小的总和。4AL物理好资源网(原物理ok网)

2. 根据效果计算两个实际分力的一般步骤4AL物理好资源网(原物理ok网)

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模型构建突破“滑结”和“死结”问题4AL物理好资源网(原物理ok网)

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1、“活结”可以理解为将绳子分成两部分并且可以沿着绳子移动的结。 “活结”一般是由绳索穿过滑轮或在绳索上挂上光滑的钩子而形成。 虽然绳子被称为“活结”,虽然是弯曲的,但实际上是同一条绳子,所以“滑结”分开的两段绳子上的弹力大小必须相等,而且合力的方向也必须相等。两段绳子的力必须沿着两段绳子之间的角度的平分线。4AL物理好资源网(原物理ok网)

2、“死结”可以理解为将绳子分成两段并且不能沿着绳子移动的结。 “死结”两侧的绳子因结而成为两根独立的绳子,因此“死结”分开的两段绳子上的弹力大小不一定相等。4AL物理好资源网(原物理ok网)

其典型模型如图所示。 绳子上覆盖着一个光环,光环作用在绳子上形成“滑结”。 此时,绳子上各处的张力是相等的。 平衡时,左右绳索与水平面的夹角相等,即α=β。 当动点P移动到P'时,绳子的长度保持不变,角度α=β也保持不变,Q移动到Q',这与绳子的“死结”模型完全不同。4AL物理好资源网(原物理ok网)

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公共点力的平衡4AL物理好资源网(原物理ok网)

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解决平衡问题的基本思路4AL物理好资源网(原物理ok网)

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使用整体法和隔离法的技巧4AL物理好资源网(原物理ok网)

1、在分析两个或多个相互作用物体的整体受力情况以及分析外力对系统的影响时,应采用整体方法。4AL物理好资源网(原物理ok网)

2.在分析系统中的对象(或对象的各部分)之间的交互时,通常使用隔离方法。4AL物理好资源网(原物理ok网)

3.整体法和孤立法不是独立的。 对于一些较为复杂的问题,通常需要多次选择研究对象,交替使用整体法和孤立法。4AL物理好资源网(原物理ok网)

临界和极端条件分析4AL物理好资源网(原物理ok网)

当某一物理量发生变化时,会引起其他几个物理量的变化,导致物体的平衡状态“刚出现”或“刚不出现”。 提问中常用“恰到好处”、“恰到好处”、“恰到好处”等语言。 叙述。4AL物理好资源网(原物理ok网)

(1)“刚开始滑动”所代表的临界条件是:静摩擦力达到最大值。4AL物理好资源网(原物理ok网)

(2)“两个物体完全分开”所表达的临界条件是:两个物体之间的压力为零。4AL物理好资源网(原物理ok网)

(3)“刚断”所代表的临界条件是:绳索的拉力最大。4AL物理好资源网(原物理ok网)

注:对于与现实相关的临界问题,关键是将生活现象中的问题转化为物理模型,特别是深入理解临界条件对应的数学规律,即建立数学和数学关系方程来求解。4AL物理好资源网(原物理ok网)

图解法:对于受三力影响的动平衡问题,常用图解分析法。 根据平行四边形法则,画出物体初始状态下力的复合矢量图,根据力的变化改变原来的矢量图,并根据有向线段长度的变化来确定每个力的变化。 应用图解法的关键是明确恒力和了解变力的变化趋势。4AL物理好资源网(原物理ok网)

【天津高考】如图所示,球上系着一根绳子,绳子的另一端固定在O点,现在用水平力F慢慢推动斜面,球就滑动了在斜坡上,没有摩擦力。 弦始终处于直线状态,当球上升到接近斜坡顶部时,弦接近水平。 在此过程中,斜面对球的支撑力FN和绳对球的拉力FT的变化为:4AL物理好资源网(原物理ok网)

A.FN不变高中物理弹力分析,FT持续增加4AL物理好资源网(原物理ok网)

B.FN持续增加,FT持续减少4AL物理好资源网(原物理ok网)

C.FN不变,FT先增后减4AL物理好资源网(原物理ok网)

D.FN持续增加,FT先减少后增加4AL物理好资源网(原物理ok网)

由于水平力F缓慢推动斜面,使球处于动态平衡状态。 小球受到大小和方向不变的重力、方向不变的斜面的支撑力、方向和大小变化的绳子的拉力。 三力形成一个闭合三角形。 画出小球受力示意图,如图所示。 当弦平行于斜坡时,弦张力F_T_2垂直于支撑力的方向,且弦张力F_T_2最小。 当球上升到接近斜坡顶部时,弦接近水平,张力为F_T_4,因此FT先减小后增大。 在此过程中,斜坡对球的支撑力FN不断增大。 选项D正确。4AL物理好资源网(原物理ok网)

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应用图解法解决动态平衡问题的基本方法4AL物理好资源网(原物理ok网)

1、确定研究对象,并对研究对象进行应力分析。4AL物理好资源网(原物理ok网)

2. 根据平行四边形法则画出不同状态下的力矢量图。 为了方便比较物理资源网,可以将它们画在同一张图上; 关键是要分析三角形中哪一点在运动,运动规律是什么。4AL物理好资源网(原物理ok网)

3、根据有向线段(代表力)长度的变化来判断各个力大小的变化。4AL物理好资源网(原物理ok网)

分析方法:4AL物理好资源网(原物理ok网)

(1)根据动平衡状态画出相应的几何图形; (2) 列出使用平衡条件的函数方程; (3)根据函数关系表达式分析判断物理量的变化。 在三力平衡问题中,当不能直接用图解方法分析时,需要注意的是,力的三角形与空间的几何三角形相似,相似三角形的比例关系或者正弦定理(拉米原理)可以用来解决这个问题。 数字与形状的结合也是处理此类问题的有效方法。4AL物理好资源网(原物理ok网)

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