2019版高考物理总复习 第二章 相互作用 2-3-4 考点强化 平衡中的临界、极值问题课件.ppt

考点强化：平衡中的临界、极值问题,01,02,03,04,1.临界问题当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”，在问题的描述中常用“刚好”“刚能”“恰好”等语言叙述。2.极值问题平衡物体的极值，一般是指在力的变化过程中的最大值和最小值问题。,课堂互动,3.解题思路,题组剖析,1.（2017广东汕头二模）如图12所示，重力都为G的两个小球A和B用三段轻绳连接后悬挂在O点上，O、B间的绳子长度是A、B间的绳子长度的2倍，将一个拉力F作用到小球B上，使三段轻绳都伸直且O、A间和A、B间的两段绳子分别处于竖直和水平方向上，则拉力F的最小值为（）,题组剖析,转到解析,2.如图所示，物体A、B置于水平地面上，与地面间的动摩擦因数均为，物体A、B用一根跨过动滑轮的细绳相连。现用逐渐增大的力向上提升滑轮，某时刻拉A物体的绳子与水平面成53，拉B物体的绳子与水平面成37，此时A、B两物体刚好处于平衡状态，则A、B两物体的质量之比,题组剖析,转回原题,G,F,FN,Ff,题组剖析,3.质量为M的木楔倾角为，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑。如果用与木楔斜面成角的力F拉着木块匀速上升，如图14所示（已知木楔在整个过程中始终静止）。（1）当时，拉力F有最小值，求此最小值；（2）当时，木楔对水平面的摩擦力是多大？,题组剖析,3.质量为M的木楔倾角为，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑。如果用与木楔斜面成角的力F拉着木块匀速上升，如图14所示（已知木楔在整个过程中始终静止）。（1）当时，拉力F有最小值，求此最小值；（2）当时，木楔对水平面的摩擦力是多大？,规律总结,(1)认真审题，详细分析问题中变化的过程(包括分析整体过程中有几个阶段)；(2)寻找过程中变化的物理量(自变量与因变量)；(3)探索因变量随自变量变化时的变化规律，要特别注意相关物理量的变化情况；(4)确定临界状态，分析临界条件，找出临界关系.显然，分析变化过程、确定因变量随自变量变化的规律是解决问题的关键.,解决临界问题的基本思路,规律总结,方法技巧：涉及极值的临界问题的三种解答方法（1）图解法根据平衡条件作出力的矢量图，如只受三个力，则这三个力构成封闭矢量三角形，然后根据矢量图进行动态分析，确定最大值和最小值。（如T1的求解方法）（2）假设推理法先假设某种临界情况成立，然后根据平衡条件及有关知识进行论证、求解。（如T2的求解方法就是假设法）（3）数学方法根据物体的平衡条件列方程，在解方程时采用数学知识求极值。通常用到的数学知识有二次函数求极值、讨论公式求极值、三角函数求极值以及几何法求极值等。（如T3的求解方法）,备选训练,【备选训练1】倾角为37的斜面与水平面保持静止，斜面上有一重为G的物体A，物体A与斜面间的动摩擦因数0.5。现给A施加一水平力F，如图示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等(sin370.6，cos370.8)，如果物体A能在斜面上静止，水平推力F与G的比值不可能是()A3B2C1D0.5,A,物体A在斜面上静止有几个极端情况？各自的受力情况如何？,备选训练,【备选训练2】将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后,再用细线悬挂于O点,如图示.用力F拉小球b，使两个小球都处于静止状态，且细线OA与竖直方向的夹角保持30，则F的最小值为(),B,以a、b为整体利用图示法分析拉力F取最小值的情况.,备选训练,【备选训练3】(2013新课标,15)如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F20)由此可求出()A物块的质量B斜面的倾角C物块与斜面间的最大静摩擦力D物块对斜面的正压力,C,共点力作用下的物体的平衡,从教材走向高考：共点力作用下的物体的平衡题源：人教版必修1P91T1在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为B。足球的质量为m，悬绳与墙壁的夹角为，网兜的质量不计。求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力。,拓展1在上题中缓慢增加悬绳的长度，其他条件不变，则悬绳对足球的拉力F和墙壁对足球的支持力FN的变化情况是（）A.F逐渐变大B.F逐渐变小C.FN逐渐变大D.FN保持不变答案B,共点力作用下的物体的平衡,拓展2（2016全国卷，14）质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图15所示。用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中（）A.F逐渐变大，T逐渐变大B.F逐渐变大，T逐渐变小C.F逐渐变小，T逐渐变大D.F逐渐变小，T逐渐变小,解析对O点受力分析如图所示，F与T的变化情况如图，由图可知在O点向左移动的过程中，F逐渐变大，T逐渐变大，故选项A正确。答案A,共点力作用下的物体的平衡,拓展3（2017全国卷，21）（多选）如图16柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N，初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为（/2）。现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中（）A.MN上的张力逐渐增大B.MN上的张力先增大后减小C.OM上的张力逐渐增大D.OM上的张力先增大后减小,解析方法一以重物为研究对象，受重力mg、OM绳上拉力F2、MN上拉力F1，由题意知，三