8用假设法分析物体受力专题.doc

八、用假设法分析物体受力专题 通过本专题训练，着重掌握用假设法确定某个力的三种方法． 我们在分析物理现象时，常常出现似乎是这又似乎是那，不能一下子就很直观地判断时，往往用假设法去分析可迅速得到正确的答案． 下面给出用假设法分析受力的三种方法： 方法1： 首先假定此力不存在．察看物体会发生怎样的运动，然后再确定此力应在什么方向，物体才会产生题目给定的运动状态． 方法2： 假定此力沿某一方向，用运动规律进行验算，若算得是正值，说明此力与假定的方向相同，否则相反． 方法3： 在力的作用线上定出坐标轴的正方向，特此力用正号运算，若求得是正值，说明此力与坐标轴同向，否则相反． 例题 如右图，火车箱中有一倾角为300的斜面，当火车以 10m/s2的加速度沿水平方向向左运动时，斜面上的物体m还是与 车箱相对静止，分析物体m所受的摩擦力的方向． 分析和解答 方法1； m受三个力作用：重力mg，弹力N，静摩擦力的方向难以 确定，我们可假定这个力不存在，那么如右图，mg与N在水平方 向只能产生大小F＝mgtgθ的合力，此合力只能产生 gtan300＝ 的加速度，小于题目给定的加速度，合力不足， 故斜面对物体的静摩擦力向下． 方法2： 如右图，假定所受的静摩擦力沿斜面向上，用正交分解法有： Ncos300 十 fsin300＝mg………(1) Nsin300 一 fcos300＝ma ……(2) (1)(2)联立得f＝5m(1- )N，为负值，说明 f的方向与假定的方向相反，应是沿斜面向下． 方法3： 如右图，设x轴与f共线，且向下，据∑Fx＝max， 有 mgsinθ + f ＝ macos300， 解得 f＝5m(-1)N为正值，说明f与坐标轴同向， 即沿斜面向下． 总结与提高； 本文总结的第二、三两种方法，不仅在受力分析的问题上，而且也用在动量 守恒定律的解题上，是用来处理未知矢量的方法． 训 练 题 (1)如右图所示，质量分别为ml、m2的两个物体用轻杆相连， 置于固定的斜面上，则 （D) A．若斜面光滑，当m1m2时m1拉m2； B．当m1、m2静止在斜面时m1、m2一定无相互作用力； C．当它们共同下滑时，若mlm2，一定是m2拉ml； D．以上说法都不对． (2)在一正方形的小盒内装一圆球，盒与球一起沿倾角为θ 的斜面下滑，如右图所示，若不存在摩擦，当角θ增大时， 下滑过程中圆球对方盒前壁压力T及对方盒底面的压力N将如 何变化?(提示：令T不为零，用整体法和隔离法分析) (B) A．N变小，T变大； B．N变小，T为零； C．N变小，T变小； D．N不变，T变大， (3)如右图，在密封的盒子内装有一个质量为m的金属球，球 刚能在盒内自由活动，若将盒子在空气中竖直向上抛出，抛出 后上升、下降的过程中：(空气阻力不能忽略) (B) A．上升对盒底有压力，下降对盒顶有压力； B. 上升时对盒顶有压力，下降时对盒底有压力； C. 上升、下降时均对盒底有压力； D．上升、下降时对盒均无压力． (4)如下图所示，光滑水平面上物体A置于物体B上，mA＝mB，A受水平恒力F1，B受水平恒力F2．F1与F2方向相同但F1F2，物体A与物体B保持相对静止，试求物体B受到物体A对它的摩擦力的大小和方向。