物理必修11 重力 基本相互作用教课内容ppt课件

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一、弹力方向的判断方法总结弹力方向可以根据物体产生形变的方向进行判断：1.弹簧产生的弹力方向：与弹簧的中心轴线重合，指向弹簧形变的反方向，如图1所示.2.轻绳类物体产生的弹力方向：沿绳子并指向绳子收缩的方向，如图2所示.
3.“点”和“面”(包括“平面”和“曲面”，下同)接触、“面”与“面”接触时，弹力沿着过接触点、垂直于接触面(或接触面的切面)并指向受力物体，如图3、图4所示.值得注意的是：一定要说清楚是哪一个物体产生的弹力方向，或者说清楚是哪一个物体所受的弹力方向.就像图1中箭头所表示的是弹簧产生的弹力方向(或者是被悬挂物体所受的弹力方向).
典例1 请在图中画出杆或球所受弹力的方向.
【解析】根据上面的结论，能很快地画出杆或球所受弹力的方向，如图所示.答案：见解析
二、如何确定摩擦力的方向摩擦力有两类：一类是滑动摩擦力；另一类是静摩擦力.对于摩擦力的方向，同学们可以根据下列两种方法来确定：1.依据摩擦力的概念来确定要依据摩擦力的概念进行分析，首先应明确研究对象(一般选受力物体)和参照物(一般选施力物体)，再弄清研究对象相对参照物的运动方向，然后由摩擦力的概念可判断出研究对象所受到的摩擦力的方向.
典例2 如图所示，在一条水平的传送带上放着一个物体A，物体A随着传送带一起向右做匀速直线运动，则此时物体A是否受摩擦力,若受摩擦力,则受到的传送带对它的摩擦力方向如何？【解析】由于物体A随传送带一起做匀速直线运动，则物体A相对于传送带来说是静止不动的并且没有运动的趋势，故物体A与传送带之间不存在摩擦力.答案：无摩擦力
2.应用假设的方法来确定此法通常用来判断相对静止的物体间所受静摩擦力的方向.首先假设物体间不受摩擦力，再确定研究对象与参照物之间将会出现的相对运动的情况，最后确定研究对象所受到的摩擦力的方向.
典例3 一人用10 N的力将物体紧压在墙上，如图所示，则物体是否受到摩擦力？若受摩擦力,方向如何？
【解析】假设物体不受摩擦力的作用，对物体的受力情况进行分析，如果物体在竖直方向上只受到重力作用，物体会向下运动，故假设错误，即物体受到摩擦力的作用，且摩擦力的方向与重力的方向相反，为竖直向上.答案：受摩擦力作用 方向竖直向上
三、力的正交分解法1.概念：将物体受到的所有力沿已选定的两个相互垂直的方向分解的方法，是处理相对复杂的多力的合成与分解的常用方法.2.目的：将各力分解为同向、反向或垂直方向的分力，便于运用普通代数运算公式解决矢量的运算，“分解”的目的是为了更好地“合成”.3.适用情况：适用于计算三个或三个以上力的合成.
4.步骤(1)建立坐标系：以共点力的作用点为坐标原点，直角坐标系x轴和y轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上.(2)正交分解各力：将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴上，并求出各分力的大小，如图所示.
(3)分别求出x轴、y轴上各分力的矢量和，即：Fx=F1x+F2x+…，Fy=F1y+F2y+…(4)求共点力的合力：合力大小 ，合力的方向与x轴的夹角为α，则 ,即 .
(1)求多个力的合力时，一般采用正交分解法.(2)建立坐标系时，应使尽量多的力落在坐标轴上，以少分解力、求解方便为原则.
典例4 如图所示，质量为1 kg的滑块放在倾角为37°的斜面上，滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.1.求滑块受到的合力的大小和方向.(g取10 m/s2)
【解析】(一)受力分析：对滑块受力分析，如图(a)所示：滑块受重力G，支持力FN和摩擦力Ff.
(二)建立坐标系，正交分解：取沿斜面向下为x轴正方向，垂直于斜面向上为y轴正方向，建立坐标系.将不在坐标轴上的力G分解，如图(b)所示.
(三)列方程：沿x轴的合外力Fx=Gsin37°-μFN；沿y轴方向的合外力Fy=FN- Gcs37°.滑块在y轴方向处于平衡状态，y轴合外力为0.所以FN=Gcs37°=8 N.Fx=Gsin37°-μFN=10×0.6 N-0.1×8 N=5.2 N滑块受到的合外力的大小为5.2 N，方向沿斜面向下.答案：5.2 N 方向沿斜面向下