人教版高中物理必修一第3讲共点力的平衡.ppt

第3讲 共点力的平衡,1.共点力的平衡,聚焦一个热点,抓住一个考点,备选视频展台,1.共点力的平衡问题,2.动态平衡问题的分析,3.平衡中的临界极值问题,突破三个考向,随堂 基础演练,命题热点3 对共点力的平衡的考查,第二章 相互作用 备选多媒体展台 1.桌面微小形变的观察 2.小桌微小形变演示实验 3.弹簧的形变与弹力 4.静摩擦力与滑动摩擦力 5.人走路时所受静摩擦力的分析 6.骑自行车时静摩擦力的分析 7.力的合成实验演示 8.力的合成实验模拟 9.合力与两个分力变化关系的演示 10.共点力的概念 11.两共点力的合成 12.验证“平行四边形定则” 13.力的分解（二绳挂重物） 14.力的分解(斜拉放在水平面上的物体) 15.力的分解（三角架挂重物） 16.力的分解（物体置于斜面上） 17.矢量求和的三角形法则 18.矢量差的判断, 01抓住一个考点,解析: 因坐着和躺着时皆处于静止状态，故吊床对他的作用力等于重力，坐着和躺着时一定等大，则选项c正确 答案 c,【思维驱动】,(2013杭州质检)小张将吊床用绳子拴 在两棵树上等高的位置，如图所示他先 坐在吊床上，后躺在吊床上，两次均处于 静止状态则( ) a吊床对他的作用力，坐着时更大 b吊床对他的作用力，躺着时更大 c吊床对他的作用力，坐着与躺着时一定等大 d吊床两端绳的张力，坐着与躺着时一定等大,解析/显隐, 01抓住一个考点,【知识存盘】,1共点力的平衡,同一点,延长线,静止,匀速直线运动,合外力,0, 01抓住一个考点,2.平衡条件的推论 (1)二力平衡 如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态， 这两个力必定大小_，方向_，为一对_. (2)三力平衡 如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状 态，其中任意两个力的 一定与第三个 力大小 、方向 (3)多力平衡 如果物体受多个力作用处于平衡状态，其中任何一个力与其余力的 大小相等，方向 ,相等,相反,平衡力,合力,相等,相反,合力,相反,本栏内容 结束,思考： 物体的速度等于零时，物体一定处于平衡状态 （ ）,审题导析 1.由题 中所给信息，先分析日光灯受力情况，画出受力图示. 2.根据平衡条件，采用用正交分解法解答问题.,02突破三个考向,解析/显隐,f2,f1,mg,x,y,450,450,1求解平衡问题的方法 (1)力的合成与分解运用了等效的思想观点，满足平行四边形定则利用力的合成与分解可解决三力平衡的问题 分解：将其中一个力沿另外两个力的反方向分解，将三力变四力构成两对平衡力； 合成：将某两个力进行合成，三力变二力，组成一对平衡力. (2)物体受多个(三个以上)作用力平衡时，常用正交分解法 2共点力作用下物体平衡的一般解题思路,02突破三个考向,【以题说法】,02突破三个考向,解析/显隐,02突破三个考向,“动态平衡”是指物体所受的力一部分是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，但变化过程中的每一个定态均可视为平衡状态，所以叫动态平衡，这是力平衡问题中的一类难题解决这类问题的一般思路是：把“动”化为“静”，“静”中求“动”,审题导析 1.先分析小球初始时刻受力情况. 2.再分析木板缓慢转动过程中，n1及n2的大小及方向变化情况.,02突破三个考向,【典例2】 (2012课标全国卷，16)如图示，一小球放置在木板与竖直墙面之间设墙面对球的压力大小为n1，球对木板的压力大小为n2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置不计摩擦，在此过程中( ) an1始终减小，n2始终增大 bn1始终减小，n2始终减小 cn1先增大后减小，n2始终减小 dn1先增大后减小，n2先减小后增大,n2,n1,mg,g,解析 法一：(图解法)取小球为研究对象，小球受到重力g、竖直墙面对小球的压力n1和木板对小球的支持力n2(大小等于n2)三个力作用，如图所示，n1和n2的合力为g，gg，则g恒定不变，当木板向下转动时，n1、n2变化如图所示，则n1、n2都减小，即n1、n2都减小，所以正确选项为b. 答案 b 法二：(解析法)我来解答！,解析/显隐,02突破三个考向,借题发挥,解决动态平衡问题的常用方法,1图解法,2解析法,解析 圆环的受力情况如图示，由几何关系可知：60，a杆位置不变，缓慢移动b杆，可见两杆的合力 不变，fa的方向不变，随着缓慢移动b杆，矢 量fb的箭头端在图中虚线上逆时针旋转，可见 fb先减小后增大，fa一直减小所以应选d. 答案 d,02突破三个考向,解析/显隐,1临界状态：是从一种物理现象转变为另一种物理现象，或从一个物理过程转入到另一个物理过程的转折状态临界状态也可理解为“恰好出现”和“恰好不出现”某种现象的状态 常见的临界状态有： (1)两接触物体脱离与不脱离的临界条件是相互作用力为0(主要体现为两物体间的弹力为0)； (2)绳子断与不断的临界条件为作用力达到最大值； (3)存在摩擦力作用的两物体间发生相对滑动或相对静止的临界条件为静摩擦力达到最大 2极值问题：是指研究某一过程中某物理量变化时出现最大值或最小值的问题,02突破三个考向,本栏内容 结束,02突破三个考向,【典例3】 如图所示，能承受最大拉力为10 n的细线oa与竖直方向成45角，能承受最大拉力为5 n的细线ob水平，细线oc能承受足够大的拉力，为使oa、ob均不被拉断，oc下端所悬挂物体的最大重力是多少？,点击转 解析,审题导析 1. 分析当oc下端所悬挂物体重力不断增大时，细线oa、ob所承受的拉力变化情况 2.用适当的方法判断出哪根细线先被拉断. 3.由最先达到断裂的绳的最大拉力结合共点力平衡条件，可列式求出物体的最大重力.,f3,f1,f2,本栏内容 结束,02突破三个考向,点击回 例题,02突破三个考向,临界极值问题的求解策略,1假设法 运用假设法解题的基本步骤： (1)明确研究对象； (2)画受力图； (3)假设可发生的临界现象； (4)列出满足所发生的临界现象的平衡方程求解 2图解法 即根据物体的平衡条件作出力的矢量三角形，然后由图进行动态分析，确定极值此法简便、直观,02突破三个考向,解析/显隐,本栏内容 结束,f3,f2,f1,命题专家评述 题型：以选择题为主 能力：理解能力、推理能力，利用数学知识解决物理问题的能力 命题趋势：共点力作用下物体的平衡是高考的常考热点，2014年仍以平衡状态为主要背景，考查一般运用整体法、隔离法、图解法、正交分解法等对物体(或系统)的受力分析，对物体的受力进行合成和分解的计算,03聚焦一个热点,阅卷教师揭秘 错因检索： 1.不能正确运用整体法或隔离法灵活选取研究对象 2.受力分析时出现漏力 3.分不清物体处于动态平衡时的恒力和变力 4.混淆“死结”和“活结” 应对策略： 研究对象的选取,03聚焦一个热点,03聚焦一个热点,(2012山东卷，17)如图所示，两相同轻质硬杆oo1、oo2可绕其两端垂直纸面的水平轴o、o1、o2转动，在o点悬挂一重物m，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止ff表示木块与挡板间摩擦力的大小，fn表示木块与挡板间正压力的大小若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且o1、o2始终等高，则( ) aff变小 bff不变 cfn变小 dfn变大,审题导析 1.先选重物m及两个木块m组成的系统为研究对象，分析其受力情况，得出结论 . 2.再隔离分析m的受力情况，重点注意杆对木块作用力方向的变化. (1)板距增大前m受力如图. (2)板距增大后m受力如图.,(m+2m)g,2ff,fn,fn,ff,mg,fn,f1,f1,fn,点击转至 解析,高考佐证,03聚焦一个热点,点击返回 例题,解析 以b球为研究对象，b球受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力作用，处于静止状态，a与b间的细线不受张力作用再以a球为研究对象进行受力分析，a球可能受到两个力的作用，此时力f的方向可能竖直向上，b项正确；根据三力平衡的特点可知，力f的方向沿水平向右或沿ba方向均能使a球处于静止状态，a、d项正确 答案 abd,03聚焦一个热点,【预测1】 用两根细线把a、b两小球悬挂在水平天花板上的同一点o，并用细线连接a、b两小球，然后用力f作用在小球a上，如图所示，此时三根细线均处于直线状态，且ob细线恰好处于竖直方向，两小球均处于静止状态不考虑小球的大小，则力f的可能方向为( ) a水平向右 b竖直向上 c沿o a方向 d沿ba方向,解析/显隐,本栏内容 结束,03聚焦一个热点,解析/显隐,04随堂基础演练,随堂基础演练 答案及解析,1.解析 物体受重力mg、支持力fn、摩擦力f而处于静止状态，故支持力与摩擦力的合力必与重力等大反向，d正确 答案 d,d,d,c,a,c,c,2.解析 随着b向右缓慢移动，ab绳之