第三章专题受力分析（定杆动杆活结死结）课件高一上学期物理教科版

第三章相互作用专题受力分析四川省眉山车城中学

吴俊东一、三种性质力：重力、弹力、摩擦力受力分析：把研究对象在物理环境中受到的所有外力都找出来,并画出______示意图的过程.受力拉力、压力、支持力、绳力，杆力，弹簧力f动和fs1确定研究对象：可以是质点、结点、物体、系统；2明确研究对象状态：（静止（平衡）或匀速（平衡）或加减速（不平衡）；3顺序分析：重力一定有,弹力看四周,分析摩擦力,不忘其他力！GN弹

f（动静）F其

三、受力分析步骤（3个）1.每分析一个力，都应找到施力物体，若没有施力物体，则该力一定不存在．2.合力和分力不能同时作为物体受到的力3.遇到弹力、摩擦力的判断较复杂时，可用假设法,并结合物体运动状态（状态法）判断,注意弹力、摩擦力的有无和方向先分析主动力，再分析被动力（弹力、摩擦）。先分析确定力，再分析可能力。练习：画出静止的杆受力示意图GFFNf？思考：有没有地面摩擦力呢？练习:如图，两物体A和B通过跨过定滑轮的细绳连接，它们都处于静止状态，对于物体A的受力情况，下列说法正确的是A.仅受重力、绳子拉力、摩擦力作用B.受重力、绳子拉力、水平面给它的弹力和摩擦力作用C.仅受重力、绳子拉力、水平面给它的弹力作用D.以上都不对√二、“轻绳”、“轻杆”与“轻弹簧”模型1：轻绳弹力特征：①软，不能承受压力，不能产生侧向力，只能产生沿绳收缩方向的拉力.②同一轻绳张力处处相等③轻绳的弹力大小可发生突变.（行程短）“活结”与“死结”问题：绳是物体间连接的一种方式，当多个物体用绳连接的时候，其间必然有“结”的出现，根据“结”的形式不同，可以分为“活结”和“死结”两种.（一）“活结”当绳子跨过光滑的滑轮、光滑的碗口、钉子等光滑的节点时，一分为二，受力左右对称。对称性活结的特点：可见：两力对称，且夹角不随位置变化例.如图所示，将一细绳的两端固定于两竖直墙的Ａ、Ｂ两点，通过一个光滑的挂钩将某重物挂在绳上，下面给出的四幅图中有可能使物体处于平衡状态的是（

）解析：活结对称性C

例.如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点,悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态，如果只人为改变一个条件，当衣架重新静止时，下列说法正确的是(

)A.若将绳的右端向上移到b＇，绳子拉力不变B.若将杆N向右移动一些，则绳子拉力变大C.绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D.若换挂质量更大的衣服，则衣架钩悬挂点右移AB（二）“死结”“死结”一般是由绳子打结而形成的，“死结”两侧的绳子因打结而变成两根独立的绳子。死结的特点：

1.绳子的结点不可随绳移动

2.“死结”两侧独立，互不关联例.AO,BO,和CO三根不同绳子，O为节点，OB与数值方向夹角为θ，悬挂物质量为m。已知θ角为37°，物体质量为5kg.

求AO,BO,CO三根绳子拉力的大小。θAOBC思路和方法：

模型2：轻杆弹力特征：①硬，轻杆既可产生压力、也可产生拉力，还能产生侧向力（力可多向）；②轻杆各处受力大小相等③轻杆的弹力可发生突变.

“动杆”与“定杆”“动杆”，就是用铰链（活页）将轻杆与墙壁连接，杆上的弹力方向一定沿着杆的方向；

动杆定杆“固定杆”就是将轻杆固定在墙壁上（不能转动），此时轻杆上的弹力方向可多向（据情而定）例.如图甲所示，轻绳AD跨过固定的水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体，∠ACB＝30°；图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成30°，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体，求：(1)轻绳AC段的张力TAC与细绳EG的张力TEG；(2)轻杆BC对C端的支持力；(3)轻杆HG对G端的支持力。分析:

题图甲和乙中的两个物体M1、M2都处于平衡状态，根据平衡的条件，首先判断与物体相连的细绳，其拉力大小等于物体的重力；分别取C点和G点为研究对象，进行受力分析如图甲和乙所示，根据平衡规律可求解。轻杆的一端固定，则杆产生的弹力可多向，据实际来求。对轻质杆，若与墙壁通过转轴相连，则杆产生的弹力方向一定沿杆.解析：

模型3：轻弹簧弹力特征：①轻弹簧能产生沿弹簧轴线伸缩方向的压力或拉力；②轻弹簧各处受力大小相等，且与弹簧形变的方向相反；

③轻弹簧产生的弹力是连续变化的，不能发生突变，只能渐变（行程长）

④在弹性限度内，弹力的大小与弹簧的形变量成正比，即F＝kΔx，其中k为弹簧的劲度系数，Δx为弹簧的伸长量或缩短量。[例·弹簧的连接]如图所示,两根相同的轻弹簧S1、S2,劲度系数皆为k=4×102N/m。悬挂的重物甲、乙质量分别为m1=2kg和m2=4kg。若不计弹簧质量,g取10m/s2,则平衡时弹簧S1、S2的伸长量分别为(

)A.5cm、10cm B.10cm、5cmC.15cm、10cm D.10cm、15cm√[例·轻绳和轻弹簧的弹力的瞬时性变化问题]

(多选)如图所示,水平轻弹簧两端拴接两个质量均为m的小球Ⅰ和Ⅱ,拴接小球的细线P、Q固定在天花板上,两球静止,两细线与水平方向的夹角均为37°。现剪断细线P。重力加速度大小为g,取sin37°=0.6,cos37°=0.8。下列说法正确的是(

)A.剪断细线P前,弹簧的弹力大小为mgB.剪断细线P的瞬间,小球Ⅰ的加速度大小为

gC.剪断细线P的瞬间,小球Ⅱ的加速度大小为0D.剪断细线P的瞬间,细线Q的拉力大小改变√√针对训练：FAFAAαFA向下运动Aα（A静止）ＡA静止FＡA静止FAA沿着水平面向右运动FＡA沿着墙向上运动FAA沿着斜面向上运动FA静止A匀速下滑各接触面均粗糙，请进行受力分析？αAA球光滑，对球进行受力分析?杆静止，对杆进行受力分析?（3）对节点C进行受力分析？CJIADA解答：练小结：“活结”把绳子分为两段,且可沿绳移动,“活结”一般由绳跨过滑轮或绳上挂一光滑挂钩而形成,绳子因“活结”而弯曲,但实际为同一根绳“活结”