《全品高考复习方案》2020届高考物理一轮复习课件:第2单元 相互作用 物体平衡 专题二 共点力的平衡及其应用 .ppt
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1、专题二 共点力的平衡及其应用,热点题型探究高考模拟演练教师备用习题,热点一 共点力平衡条件及受力分析一般原则,1.共点力平衡条件 (1)平衡特征:物体的加速度为零.物体处于静止或匀速直线运动状态. (2)平衡条件:物体所受共点力的合力为零.,2.受力分析的一般原则 (1)整体与隔离原则:当研究物体间内力时,需要隔离研究对象;当研究外力时,对整体研究一般较为简单,但有时也需要隔离. (2)按顺序分析的原则:一般按照重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序分析研究对象的受力情况. (3)物体受力和运动状态相一致的原则:物体处于平衡状态时,其所受合外力为零;物体处于非平衡状态时,应用牛顿第二定律.,例1 2
2、018东北育才高中模拟 如图Z2-1所示,M、N两物体叠放在一起,在竖直向上的恒力F作用下,沿竖直墙壁一起向上做匀速直线运动,则关于两物体受力情况的说法正确的是 ( ) A.物体M可能受到6个力 B.物体N可能受到4个力 C.物体M与墙之间一定有摩擦力 D.物体M与N之间一定有摩擦力,图Z2-1,答案 D,变式题 如图Z2-2所示,用轻杆拴接同种材料制成的a、b两物体,它们沿斜面向下做匀速运动.关于a、b的受力情况,以下说法正确的是 ( ) A.a受三个力作用,b受四个力作用 B.a受四个力作用,b受三个力作用 C.a、b均受三个力作用 D.a、b均受四个力作用,图Z2-2,答案 C, 要点总
3、结,(1)注意研究对象的合理选取在分析物体间内力时,必须把受力对象隔离出来,而在分析整体受到的外力时,一般采取整体法,有时也采用隔离法. (2)养成按照一定顺序进行受力分析的习惯. (3)涉及弹簧弹力时,要注意可能性分析. (4)对于不能确定的力可以采用假设法分析.,热点二 动态平衡的问题,例2 如图Z2-3所示为一竖直放置的大圆环,在其水平直径上的A、B两端系着一根不可伸长的柔软轻绳,绳上套有一光滑小铁环.现将大圆环在竖直平面内绕O点顺时针缓慢转过一个微小角度,则关于轻绳对A、B两点的拉力 FA、FB的变化情况,下列说法正确的是( ) A.FA变小,FB变小 B.FA变大,FB变大 C.FA
4、变大,FB变小 D.FA变小,FB变大,图Z2-3,答案 A, 题根分析,通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢变化,物体在这一变化过程中始终处于一系列的平衡状态中,这种平衡称为动态平衡.解决此类问题的基本思路是化“动”为“静”,“静”中求“动”. 对于动态平衡问题,要深刻理解和熟练掌握三种常用方法: (1)解析法:对研究对象进行受力分析,先画出受力示意图,再根据平衡条件列式求解,得到因变量与自变量的一般函数表达式,最后根据自变量的变化确定因变量的变化.,(2)矢量三角形法:对研究对象在动态变化过程中的若干状态进行受力分析,在同一图中作出物体在若干状态下所受的力的矢量三角形,由各边的长度变化
5、及角度变化来确定力的大小及方向的变化,也称为图解法,它是求解动态平衡问题的基本方法.此法的优点是能将各力的大小、方向等变化趋势形象、直观地反映出来,大大降低了解题难度和计算强度.此法常用于求解三力平衡且有一个力是恒力、另一个力方向不变的问题. (3)相似三角形法:在三力平衡问题中,如果有一个力是恒力,另外两个力方向都变化,且题目给出了空间几何关系,多数情况下力的矢量三角形与空间几何三角形相似,可利用相似三角形对应边成比例进行计算., 变式网络,变式题1 2018天津红桥二模 如图Z2-4所示,将光滑的小球放在竖直挡板和倾角为的固定斜面间.若以挡板底端为轴缓慢向左转动挡板至水平位置,则在此过程中
6、( ) A.球对斜面的压力先减小再增大 B.球对挡板的压力逐渐减小 C.球对挡板的压力先减小再增大 D.球对斜面的压力逐渐增大,图Z2-4,答案 AC,变式题2 2018湖南十四校二联 如图Z2-5所示,AC是上端带定滑轮的固定竖直杆,轻杆AB一端通过铰链固定在A点,另一端B悬挂一重为G的物体,且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮C,用力F拉绳,开始时BAC90.现使BAC缓慢 变小,直到杆AB接近竖直杆AC,此过程中 ( ) A.轻杆AB对B端的弹力大小不变 B.轻杆AB对B端的弹力先减小后增大 C.力F逐渐增大 D.力F先减小后增大,图Z2-5,答案,变式题3 如图Z2-6所示,a、b两细绳一端
7、系着质量为m的小球,另一端系在竖直放置的圆环上,小球位于圆环的中心,开始时绳a水平,绳b倾斜.现将圆环在竖直平面内顺时针缓慢地向右滚动至绳b水平,在此过程中 ( ) A. a上的张力逐渐增大,b上的张力逐渐增大 B. a上的张力逐渐减小,b上的张力逐渐减小 C. a上的张力逐渐减小,b上的张力逐渐增大 D. a上的张力逐渐增大,b上的张力逐渐减小,图Z2-6,答案D, 要点总结,处理动态平衡问题的一般思路 (1)平行四边形定则是基本方法,但也要根据实际情况采用不同的方法,若出现直角三角形,常用三角函数表示合力与分力的关系. (2)图解法的适用情况:用图解法分析物体动态平衡问题时,一般物体只受三
8、个力作用,且有两个不变量,即其中一个力大小、方向均不变,另一个力的方向不变或另两个力的夹角不变.,(3)用力的矢量三角形分析力的最小值问题的规律: 若已知F合的方向、大小及一个分力F1的方向,则另一个分力F2取最小值的条件为F2F1; 若已知F合的方向及一个分力F1的大小、方向,则另一个分力F2取最小值的条件为F2F合.,热点三 多力平衡问题,例3 2018四川二联 如图Z2-7所示,斜面固定,平行于斜面处于压缩状态的轻弹簧一端连接物块A,另一端固定,最初A静止.在A上施加与斜面成30角的恒力F,A仍静止,下列说法正确的是 ( ) A.A对斜面的压力一定变小 B.A对斜面的压力可能不变 C.A
9、对斜面的摩擦力一定变大 D.A对斜面的摩擦力可能变为零,图Z2-7,答案 D,图Z2-8,答案 B, 要点总结,当物体受到四个或四个以上的共点力作用而平衡时,一般采用正交分解法,即把物体受到的各个力沿互相垂直的两个方向分解,当物体处于平衡状态时,x方向的合力Fx=0,y方向的合力Fy=0.如果物体在某一方向上做匀速直线运动或静止,则物体在该方向上所受的合力为零.,热点四 平衡中的临界与极值问题,临界状态可理解为“恰好出现”或“恰好不出现”某种现象的状态.求解平衡中的临界问题时,一般是采用假设推理法,即先假设怎样,然后再根据平衡条件及有关知识列方程求解,解题的关键是要注意“恰好出现”或“恰好不出
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