初中力学分析

《初中力学分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《初中力学分析（32页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、初初 中中 力力 学学 分分 析析大连海事大学附属学校大连海事大学附属学校吴志坚吴志坚四、机械与人四、机械与人知识结构知识结构简单的机械简单的机械杠杆杠杆滑轮滑轮杠杆的平衡状态杠杆的平衡状态杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件杠杆的分类杠杆的分类定滑轮及定滑轮的特点定滑轮及定滑轮的特点动滑轮及动滑轮的特点动滑轮及动滑轮的特点滑轮组滑轮组知识结构知识结构功与能功与能功功机械能机械能功功(力学力学)的两个必要的因素的两个必要的因素做功的快慢做功的快慢-功率功率机械效率机械效率机械能组成机械能组成势能势能重力势能重力势能弹性势能弹性势能机械能的转化机械能的转化动能动能疑难解析疑难解析(一一)力臂及力臂的画法

2、力臂及力臂的画法 力对物体的转动作用不仅与力对物体的转动作用不仅与力的大小力的大小有关，还有关，还与与力的作用线与转动点或轴之间的垂直距离力的作用线与转动点或轴之间的垂直距离有关。有关。在物理学中，力臂是在物理学中，力臂是支点到力的作用线的距离支点到力的作用线的距离。 力可以使物体发生转动，如果一根力可以使物体发生转动，如果一根硬硬棒，在力的作棒，在力的作用下如果能绕着某个用下如果能绕着某个固定点（或轴）固定点（或轴）转动，这根硬棒转动，这根硬棒就叫做就叫做杠杆杠杆。我们常用的剪刀、夹子都是杠杆。我们常用的剪刀、夹子都是杠杆。疑难解析疑难解析画力臂的步骤是：画力臂的步骤是： l1l2OAB1、

3、先明确、先明确支点支点位置，结合位置，结合生活生活实际与问题的条件实际与问题的条件，确定杠杆围，确定杠杆围绕着绕着哪个点或轴哪个点或轴转动。如图所示转动。如图所示的的O点点；2、再明确、再明确力的作用点力的作用点，如，如图中图中A、B两点；两点；3、画出、画出力的作用线力的作用线，力的，力的作用线与表示力的有向线段是重作用线与表示力的有向线段是重合合的。它是的。它是两端可延长的直线两端可延长的直线。4、画、画垂线垂线，标，标力臂力臂，从，从支点向力的作用线引垂线（虚线）支点向力的作用线引垂线（虚线），力臂是支点到垂足的距离。用力臂是支点到垂足的距离。用l表示。如图中的表示。如图中的l1和和l2

4、。疑难解析疑难解析(二二)如何理解杠杆的平衡条件如何理解杠杆的平衡条件 所谓杠杆平衡，指的是杠杆在力的作用下所谓杠杆平衡，指的是杠杆在力的作用下保持静保持静止止或或匀速转动匀速转动状态。状态。 杠杆平衡时需要满足的条件是：杠杆平衡时需要满足的条件是：动力动力动力臂动力臂 = 阻力阻力阻力臂阻力臂当杠杆上只受两个当杠杆上只受两个力，且处于平衡状力，且处于平衡状态时，杠杆的平衡态时，杠杆的平衡条件用公式表示为：条件用公式表示为：F1l1=F2l2F1F2l2l1疑难解析疑难解析 若物体受多个力作用时，我们首先就要若物体受多个力作用时，我们首先就要分析力使分析力使物体如何转动物体如何转动，按照，按照

5、顺时针顺时针和和逆时针逆时针将力分成将力分成动力动力和和阻力阻力两种。按照公式其平衡条件就是两种。按照公式其平衡条件就是每个动力与对应每个动力与对应的动力臂的乘积之和与每个阻力与对应的阻力臂的乘的动力臂的乘积之和与每个阻力与对应的阻力臂的乘积之和相等积之和相等。 F1F2F3l3l2l1F1l1F3 l3 = F2l2F1l1F2l2l3F3F1l1 = F2l2F3 l3疑难解析疑难解析（三）杠杆问题的解决方法（三）杠杆问题的解决方法一、确定所研究的杠杆的一、确定所研究的杠杆的转动轴转动轴，即，即支点的位置支点的位置；二、分析杠杆上二、分析杠杆上受到的力受到的力（支点处的力的力臂为零，对支点

6、处的力的力臂为零，对杠杆的转动没有作用，所以在分析受力时，不包括支点杠杆的转动没有作用，所以在分析受力时，不包括支点受的力受的力），明确其大小、方向，做出），明确其大小、方向，做出力的示意图力的示意图。确定。确定每个力的每个力的力臂力臂。三、根据力使杠杆转动的效果（三、根据力使杠杆转动的效果（顺时针顺时针还是还是逆时针逆时针转转动），将力分成动），将力分成动力动力和和阻力阻力两种。两种。四、根据四、根据杠杆的平衡方程杠杆的平衡方程，代入数据求解。，代入数据求解。疑难解析疑难解析 （四）复杂滑轮组的分析方法（四）复杂滑轮组的分析方法 对于较复杂的滑轮组分析受力时，利用对于较复杂的滑轮组分析受力时

7、，利用力的平衡力的平衡条件条件去分析问题比较简单。去分析问题比较简单。分析问题的步骤为：分析问题的步骤为：1、确定、确定研究对象研究对象，从，从简单简单处入手。处入手。2、在系统平衡时，不计摩擦的情况下，、在系统平衡时，不计摩擦的情况下，同一条同一条绳上受到的力相等绳上受到的力相等。3、分析、分析物体受力物体受力，根据，根据力的作用是相互的力的作用是相互的以及以及平衡平衡力力列出物体方程。列出物体方程。疑难解析疑难解析 例如：例如：如图所示，滑轮组系统保持平衡。不如图所示，滑轮组系统保持平衡。不计滑轮重及摩擦。试求两图中计滑轮重及摩擦。试求两图中GA：GB的值分别是多的值分别是多少？少？ABa

8、cb分析：分析：滑轮组系统保持平衡，系统中各滑轮组系统保持平衡，系统中各个部分个部分受力平衡受力平衡。物体。物体A受力简单受力简单,先对先对A进行进行受力分析受力分析.AFF2Fa 设设a绳上的拉力为绳上的拉力为F, 物体物体A受力平衡受力平衡,所以有所以有F =GA.根据根据同一根绳受力同一根绳受力相同相同,可知对于可知对于a绳所围绕绳所围绕的滑轮受到的滑轮受到2F向下的拉向下的拉力力,根据力的平衡根据力的平衡,可知可知b绳上拉力为绳上拉力为2F,以此类推以此类推,可有可有:疑难解析疑难解析AFF2Fa2F4F4FB 系统受力情况如图所示系统受力情况如图所示: 三根绳子所施加给三根绳子所施加

9、给B的向上的向上的力一共为的力一共为7F,物体物体B也受也受力力平衡平衡, 因此因此 7F =GB. 而而 F =GA, 所以所以 GA: GB=1:7疑难解析疑难解析 (五五)如何理解功的概念如何理解功的概念 力学中的功，必须力学中的功，必须同时同时具备两个必要因素：具备两个必要因素： 一、是一、是作用在物体上作用在物体上的的力力； 二、是物体二、是物体在力的方向上在力的方向上通过的通过的距离距离。考虑做功问题时，可以按下面考虑做功问题时，可以按下面3个步骤进行：个步骤进行：一、一、物体是否受到力的作用物体是否受到力的作用，不受力的物体不存，不受力的物体不存在做功的问题。在做功的问题。二、二

10、、物体是否运动物体是否运动。不运动的物体也不存在外力。不运动的物体也不存在外力做功的问题。做功的问题。三、三、物体受力的方向和运动方向是否垂直物体受力的方向和运动方向是否垂直，若二，若二者垂直，此力也不做功者垂直，此力也不做功 疑难解析疑难解析分析做功问题时还要注意分析做功问题时还要注意:(1)做功时，做功时，力力与与距离距离必须必须同时存在同时存在。 小明用小明用200N的力将一个重的力将一个重5N的球踢出的球踢出20m远，则小明对球做远，则小明对球做的功大小为的功大小为 （ ）A200焦焦 B100焦焦 C 4000焦焦 D无法确定无法确定答案答案：D(2)做功的大小只与做功的大小只与两个

11、因素两个因素有关，与有关，与物体运动状态、物体运动状态、运动的情况、是否存在摩擦力运动的情况、是否存在摩擦力等因素均无关。等因素均无关。甲物体放在粗糙的水平面上，乙物体放在光滑的水平面上，甲物体放在粗糙的水平面上，乙物体放在光滑的水平面上，在相等的水平推力的作用下移动相等的距离，那么外力对在相等的水平推力的作用下移动相等的距离，那么外力对两个物体做的功两个物体做的功 （ ） A相等相等 B外力对乙物体做的功多外力对乙物体做的功多C外力对甲物体做的功多外力对甲物体做的功多 D无法判断无法判断答案答案:A 疑难解析疑难解析（六）怎样认识功率和机械效率（六）怎样认识功率和机械效率 功率是功率是反映物