物理魯科必修1：第5章 本章優(yōu)化總結(jié)

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歡迎進(jìn)入物理課堂 本章優(yōu)化總結(jié) 1 一個(gè)關(guān)系 合力與分力的關(guān)系是等效替代關(guān)系 2 一個(gè)定則 力的平行四邊形定則 3 三種方法 1 作圖法從力的作用點(diǎn)起 依兩個(gè)分力的作用方向按同一標(biāo)度作出兩個(gè)分力F1 F2構(gòu)成一個(gè)平行四邊形 平行四邊形對角線的長度按同樣比例表示合力的大小 對角線的方向就是合力的方向 用圖解法時(shí) 應(yīng)先確定力的標(biāo)度 在同一幅圖上的各個(gè)力都必須采用同一個(gè)標(biāo)度 所用分力 合力的比例要適當(dāng) 虛線 實(shí)線要分清 圖解法簡單 直觀 但不夠精確 2 直角三角形法從力的作用點(diǎn)按照分力的作用方向畫出力的平行四邊形后 算出對角線所表示的合力的大小 一般適用于作出的平行四邊形為矩形和菱形的情況 利用幾何知識(shí)就可求解 用直角三角形法進(jìn)行計(jì)算時(shí) 同樣要作出平行四邊形 只是可以不用取標(biāo)度 各邊的長短也不用太嚴(yán)格 3 正交分解法對于三個(gè)以上共點(diǎn)力求合力 用正交分解法比力的平行四邊形或三角形更簡便 坐標(biāo)軸的選取應(yīng)盡可能使落在x y軸上的力多一些 使分解的力少一些 如圖所示 輕繩CD上端固定在天花板上 下端系一個(gè)輕質(zhì)光滑的滑輪 輕繩AB的A端固定在天花板上 B端跨過滑輪后系一個(gè)重50N的物體 穩(wěn)定后輕繩AB的上段與水平面的夾角是30 試求 1 CD繩對滑輪拉力的大小 2 CD繩對滑輪拉力的方向 用與水平方向的夾角表示 精講精析 以滑輪為研究對象 受力如圖所示 設(shè)繩AB與滑輪接觸點(diǎn)為O FAO FBO 50N 由平衡條件知FCO與FAO和FBO的合力等大反向 FCO F合 FAO FBO 50N FCO的方向與豎直方向成60 與水平方向成30 答案 1 50N 2 與水平方向成30 斜向上 連接體的平衡問題解決共點(diǎn)力的平衡問題 關(guān)鍵是對研究對象進(jìn)行準(zhǔn)確的受力分析 受力分析時(shí)應(yīng)注意不同力產(chǎn)生的條件及方向特點(diǎn) 然后根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件在所選的方向上列平衡方程 再分析 求解 連接體是多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的物體組成的物體組 或物體系 分析連接體問題時(shí) 常用整體法和隔離法來進(jìn)行受力分析 對于連接體問題 多數(shù)情況既要分析外力 又要分析內(nèi)力 這時(shí)我們可以采取先整體 解決外力 后隔離 解決內(nèi)力 的方法 當(dāng)然個(gè)別情況也可運(yùn)用先隔離再整體的相反順序 如圖所示 球A重G1 60N 斜面體B重G2 100N 斜面傾角為30 一切摩擦均不計(jì) 則水平力F為多大時(shí) 才能使A B均處于靜止?fàn)顟B(tài) 此時(shí)豎直墻壁和水平地面受到的彈力各為多大 精講精析 將A B視為一個(gè)整體 該整體處于靜止?fàn)顟B(tài) 所受合力為零 對整體受力分析如圖甲所示 其中F 為墻壁的彈力 N為水平地面的彈力 列平衡方程得F F N G1 G2 60N 100N 160N 技巧點(diǎn)撥 整體法與隔離法是解決力學(xué)問題常用的分析方法 但這兩種方法并非孤立 很多具體問題 將整體法和隔離法結(jié)合起來應(yīng)用 解題將更簡便 1 臨界問題物體平衡的臨界狀態(tài)是指物體所處平衡狀態(tài)將要發(fā)生變化的狀態(tài) 涉及臨界狀態(tài)的問題叫臨界問題 也就是說在臨界狀態(tài)下 當(dāng)某物理量發(fā)生變化時(shí) 會(huì)引起其他幾個(gè)物理量的變化 解決這類問題一定要注意 恰好出現(xiàn) 或 恰好不出現(xiàn) 的條件 基本方法是假設(shè)推理法 即先假設(shè)某種情況成立 然后再根據(jù)平衡條件及有關(guān)知識(shí)進(jìn)行論證 求解 2 極值問題物體平衡的極值 一般指在力的變化過程中的最大值和最小值 研究物體平衡的極值問題有兩種常用方法 1 解析法 即根據(jù)物體的平衡條件列出方程 在解方程時(shí) 采用數(shù)學(xué)知識(shí)求極值或者根據(jù)物理臨界條件求極值 2 圖解法 即根據(jù)物體的平衡條件作出力的矢量圖 畫出平行四邊形或者矢量三角形進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析 確定最大值或最小值 兩根輕細(xì)繩AB和AC AB 2AC 的一端分別連接于豎直墻上 另一端A系于質(zhì)量為2kg的物體上 現(xiàn)在物體上另施加一個(gè)方向與水平方向成 60 的拉力F 如圖所示 圖中物體當(dāng)做質(zhì)點(diǎn) 若要使兩繩都能繃直 求拉力F的大小范圍 g取10N kg 精講精析 假設(shè)兩繩AB AC均處于繃直狀態(tài) 則由幾何關(guān)系可知 BAC 60 故作出物體A的受力分析圖 如圖所示 由平衡條件可得Fsin F1sin mg Fcos F2 F1cos 聯(lián)立以上兩式可得F與F1和F2的關(guān)系為 技巧點(diǎn)撥 運(yùn)用假設(shè)法解決臨界問題的基本步驟是 明確研究對象 畫受力圖 假設(shè)可發(fā)生的臨界現(xiàn)象 列出滿足所發(fā)生的臨界現(xiàn)象的平衡方程求解 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全