xx届高考物理第一轮共点力的平衡专题考点复习教案

1 / 10 XX 届高考物理第一轮共点力的平衡专题考点复习教案 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 XX届高三物理一轮复习学案： 第一章力物体的平衡专题五共点力的平衡 【考点透析】 一本专题考点：共点力共点力的平衡条件 二理解和掌握的内容 1共点力：各力的作用点相同或力的作用线交于一点。在不涉及物体转动的问题中，可把非共点力经平移转化成共点力。 2共点力的平衡条件 （ 1）衡状态：静止状态或匀速直线运动状态。注意速度为零加速度不为零不是平衡状态，例如做竖直上抛运动的物体运动 到最高点时不是平衡状态。 （ 2）衡条件：物体所受合外力为零，即 F=0 。由牛顿第二定律 F=ma，当 a=0 时， F=0。我们可把共点力的平衡条件理解成牛顿第二定律的一个推论。 （ 3）点力平衡条件的推论： 几个力构成平衡力，其中一个力和其余力的合力构成平衡力； 2 / 10 几个力构成平衡力，其中几个力的合力和其余力的合力构成平衡力； 三个非平行力作用下物体处于平衡状态，则这三个力是共点力。 3求解共点力平衡的问题常用法： （ 1）交分解法，此时平衡条件应表述为： FX=0Fy=0 。在建立坐标系时，要考虑尽量减 少力的分解。 （ 2）的三角形法，物体受到同一平面内三个互不平行的力的作用时，将这三个力经平移必得到一个闭合三角形。 （ 3）体法。 【例题精析】 例 1 重力为 10N的小球被轻绳 a、 b 悬挂在天花板和墙壁上，其中绳 b 水平，绳 a 与竖直方向成 30 角，如图 1-37所示。求绳 a、 b 的拉力。 解析：方法一：对小球进行受力分析如图。小球受三个力的作用， 根据平衡条件，这三个力中的任意两个力的合力跟第三力必然等大反向。 将 Ta、 Tb合成，其合力为 F，如图 1-38，根据平衡条件 F=G=10N 在直角三角形中， 3 / 10 这种先把某些力合成再建立力学方程的方法称为合成法，在物体受力不多，比如三个力时采用此种方法比较方便。 .这种方法不但在平衡问题中经常可以采用，在动力学问题中也经常可以用到。 方法二：对小球进行受力分析并建立平面直角坐标系，将不在坐标轴上的力向坐标轴上进行正交分解，如图 1-39。 根据平衡条件 Fx=0Fy=0 有 Tasin30 Tb=0 Tacos30 G=0 由 解得 代入 解得 这种方法称为正交分解法，它是解决力学问题的重要方法，特别适合在物体受力比较复杂的 情况下。 从以上两种方法中可以看到，解决力学问题，首先要在明确了研究对象的前提下，对研究对象做出准确、清晰的受力分析，而力的合成和分解是建立力学方程的重要手段和步骤。 例 2 如图 1-40所示，质量为的物体放在倾角为 的斜面上，在水平恒定的推力 F 的作用下，物体沿斜面匀速向上运动，则物体与斜面之间的动摩擦因数为 。 解析：分析物体受力情况，建立直角坐标系如图 1-41。根据共点力平衡条件： 在 X 轴方向 4 / 10 在 y 轴方向 又 由以上三式， 思考拓宽：我们实际沿斜面方向建立 X 轴， 解题时，也可取F 的方向为 X 轴，这样需分解两个力。若在其它方向建立坐标，则四个力都要分解，造成运算麻烦。因此，在建立坐标系时，要尽量让更多的力落在坐标轴上。 例 3 有一直角架 AoB， Ao 水平放置，表面粗糙。 oB 竖直向下，表面光滑。 Ao上套有一个小环 P， oB上套有一个小环 Q，两环质量均为 m，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图 1-42）。现将 P 环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，移动后和移动前比较， Ao杆对 P 环的支持力 N ；细绳的拉力 T 。（以上两空填“ 变大 ” 、 “ 变小 ” 、 “ 不变 ” ） 解析：分析 P、 Q 的受力情况如图 1-43，取 Q 为研究对象，P 左移时，绳与竖直方向夹角变大，拉力变大；取整体为研究对象， N2=2mg， Ao对 P 的支持力不变。 思考与拓宽：求解 N2，可取 P 为研究对象，利用正交分解法，同样可得正确结果，但不如整体法来得直接。运用整体法，可避免分析求解物体间的相互作用力，应为解题首选。 【能力提升】 知识与技能 5 / 10 1将某种材料的长方体锯成 A、 B 两块放在水平桌面上，并紧靠在一起，如图 1-44 所示，物体 A 的角度如图中所示。现用水平方向的力 F 推物体，使 A、 B 保持矩 形整体沿力 F方向匀速运动，则 A.物体 A 在水平方向受两个力作用，合力为零 B.作用于 A 的摩擦力不止一个 c.物体 B 对 A 的压力大小等于桌面对 A 的摩擦力大小 D.物体 B 在水平方向受五个力作用 2如图 1-45所示，用绳子牵引小船使之匀速向岸运动，设水的阻力不变，在小船靠岸前 A.绳子的拉力不断增大 B.绳子的拉力不变 c.船所受浮力不变 D.船所受浮力增大 3如图 1-46，物体 A 恰能在斜面上保持静止 A.如在 A 上轻放一物体， A 将匀速下滑 B.如在 A 上轻放一物体， A 将加速下滑 c.若在 A 的上表面加一竖直向下压力， A 仍静止 D.若在 A 的上表面加一竖直向下压力， A 将匀速下滑 4如图 1-47所示， AB为可绕 B 转动的挡板， G 为圆柱体。夹于斜面与挡板之间。若不计一切摩擦，使夹角 由开始时较小逐渐增大到 90 的过程中，挡板 AB受到的压力 A.不断增大 B.不断减小 c.先增大后减小 D.先减小后增大 6 / 10 能力与素质 5如图 1-48 所示， A、 B 两物体的重力分别为 3N、 4N， A用绳悬挂在天花板上， B 放在水平地面上， A、 B 间的轻弹簧的弹力为 2N。则绳的拉力的可能值为 _。 B 对地面的压力的可能值为。 6如图 1-49 所示，人重 600N，平板重 400N，如果人要拉住木板，它应施加的拉力为 N。若人重不变，平板重力超过 N 时，人无论如何也拉不住木板。 7如图 1-50所示，一个体积为 V=1m3，质量 m=的氢气球，用一根长度等于气球半径的细绳系住，绳的另一端固定在光滑竖直墙上，试求气球平衡时，墙受到的压力和绳中的张力。已知空气密度 =/m3 8如图 1-51 所示，水平放置的两固定光滑硬杆 oA、 oB 成 角，在两杆上分别套有轻环 P、 Q，并用轻绳连接两环。现用恒力 F 沿 oB 方向拉环 Q，当两环达到平衡时绳子的张力多大？ 效果验收 一、选择题 1如图 1-52所示， A、 B、 c 的质量分别为 mA、 mB、 mc，整个系统相对于地处于静止状态，则 B 对 c 和地面对 c 的摩擦力的大小分别为 A mAg， mBgB mBg， mAg 7 / 10 c mAg， 0D mBg， 0 2如图 1-53所示，放置在水平地面上的物块受到力 F 的作用保持静止。现在使力 F 增大，物块仍然静止。 A物块受到的摩擦力一定减小 B物块受到的摩擦力一定不变 c 物块对地面的压力一定减小 D 物块受到的合力一定增加 3三个在同一平面上 的力，作用在一个质点上，三个力的方向在平面内任意调节，欲使质点所受合力大小能在到的范围内，这三力的大小可以是 4N ， 6N， 8N,10N,15N,9N,30N,40N,60N A B c D 4如图 1-54 所示，物体重 100N，放在水平地面上，物体右端与一轻弹簧连接，物体与地面的最大静摩擦力为 40N。用一水平向左的 30N的力作用在物体左端，物体仍静止，则物体所受弹簧的弹力不可能的是： 5有两个互成角度的共点力，夹角为 ，它们的合力的大小随 的变化关系如图 1-55所示。那么，这两个力的大小分别是 、 5N 、 6N 、 6如图 1-56所示，一根轻绳跨过定滑轮后系在大重球上，8 / 10 球的大小不能忽略。在轻绳的另一端加一竖直向下的力 F，使球沿斜面由底端缓慢拉上顶端，各处的摩擦不计，在这个过程中拉力 F A保持不变 B逐渐增大 c先增大后减少 D先减少后增大 7如图 1-57所示，在粗糙水平面上有一个三角形木块 abc，在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为 m1 和 m2的木块。当两木块沿三角形木块匀速下滑时，粗糙水平面对三角形木块 A.有摩擦力作用 B.没有摩擦力作用 c.由于 m1、 1 、 m2、 2 均未知，故无法确定是否存在摩擦力 D.匀速下滑比静止时的支持力要小 8有一直角 V 形槽，固定放在水平面上，槽的两侧壁与水平面夹角均为 45 ，如图 1-58 所示，有一质量为 m 的正方体均匀木块放在槽内，木块与槽两侧面间的动摩擦因数分别为和（ ）。现用水平力推木块使之沿槽运动，则木块受到的摩擦力为 A B c D 二、填空题 9如图 1-59 所示，表面光滑、重力不计的尖劈插在缝 AB9 / 10 间，在尖劈背上加一压力 F，则尖劈对 A 侧的压力为，对 B侧的压力为，已知尖劈的夹角为 。 10在验证 “ 互成角度的两个力的合成 ” 的实验中，某小组得出如图 1-60所示的图（ F 与 A、 o 共线），其中 A 为固定橡皮条的图钉， o 为橡皮条与细绳套的结点，（ 1）图中 _是 F1与 F2合成的理论值； _是 F1与 F2合力的实际值 .（ 2）验证力的合成与分解遵循平行四边形定则，最终表现为验证 _。 11用精密仪器测量一物体的长度，得其长度为，如果用最小刻度为 mm 的 米 尺 来 测 量 ， 则 其 长 度 读 数 应 为_cm，如果用 50分度的卡尺来测量，则其长度应读为 _cm， 如果用千分尺来测量，则其长度应读为 _cm。 三、计算题 12一质量为 m 的物体，在倾角为 的斜面体上恰好能沿斜面匀速下滑，这时斜面体在水平地面上静止不动，现用力沿斜面向上的方向拉该物体，使它沿斜面匀速上升，斜面体仍静止不动。求此时地面对斜面体的静摩擦力多大？ 13如图 1-61所示，一个圆球半径为 R，重量为 G，其重心不在球心 o 上，现把它放在槽 m、 N 上，平衡时重心在球心的正上方 R/3处，支点 m、 N 在同一水平面，相距也为 R。摩擦力不计。则平衡时支点 m