高考物理大一轮复习 2.1思想方法 图解法与动态平衡问题（包含三角形相似）课件 沪科版.ppt

思想方法 图解法与动态平衡问题 1 方法指导 2 例证突破 3 方法总结 4 跟踪训练 5 真题演练 第二章相互作用 一 方法指导 1 方法指导 1 什么样的平衡是动态平衡 物体所受的一部分力的大小和方向是动态变化的 但变化过程中的每一个定态均可视为平衡状态 有些题目中常出现 缓慢 一词 则物体处于动态平衡状态 化 动 为 静 静 中求 动 2 解决动态平衡问题的一般思路方法 几何三角形aob与力三角形f1 f2 mg构成相似三角形 3 怎样用 相似三角形法 解平衡问题 物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态 画出的其中任意两个力的合力与第三个力等值 反向的平行四边形中 可能有力三角形与题设图中的几何三角形相似 进而得到力三角形与几何三角形对应边成比例 根据比值便可计算出未知力的大小与方向 二 例证突破 2 例证突破 转解析 注意圆柱运动中的受力分析 转原题 解题技巧 例2 如图示 物体在沿粗糙斜面向上的拉力f作用下处于静止状态 当f逐渐增大到物体即将相对于斜面向上运动的过程中 斜面对物体的作用力可能 a 逐渐增大b 逐渐减小c 先增大后减小d 先减小后增大 ad 图解法 斜面对物体的作用力是斜面对物体的支持力与摩擦力的合力 审题要点 解题指导 解题技巧 例3 如图所示 将球用细绳系住放在倾角为 的光滑斜面上 当细绳由水平方向缓慢向上偏移至竖直方向的过程中 细绳上的拉力将 a 逐渐增大b 逐渐减小c 先增大后减小d 先减小后增大 d 图解法 解题指导 g不变fn方向不变 动态三角形 例4 如图所示 一个重为g的小球套在竖直放置的半径为r的光滑圆环上 一个劲度系数为k 自然长度为l l 2r 的轻质弹簧 一端与小球相连 另一端固定在圆环的最高点a点 求小球处于静止状态时 弹簧与竖直方向的夹角 mg fn ft ft 解析显隐 解题思路 1 画研究对象的受力分析图2 找几何长度与力图形的相似关系3 列相似关系表达式 解题方法 三角形相似法 三 方法总结 3 方法总结 1 图解法 2 解析法 方法辨析 利用三力平衡图示构成闭合三角形的规律 可以对动态平衡问题画出不同时刻的三力矢量三角形 进而判断三力中哪些力不变 哪些力在变 得出三个力的大小与方向的变化规律 物体在三个力的作用下处于平衡状态 这三个力首尾相连组成一个闭合的矢量三角形 四 跟踪训练 4 跟踪训练 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 解析显隐 五 真题演练 5 真题演练 跟踪短训 请完成对应本典例的 跟踪短训 真题 2013 天津卷 5 如图所示 小球用细绳系住 绳的另一端固定于o点 现用水平力f缓慢推动斜面体 小球在斜面上无摩擦地滑动 细绳始终处于直线状态 当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平 此过程中斜面对小球的支持力fn以及绳对小球的拉力ft的变化情况是 a fn保持不变 ft不断增大b fn不断增大 ft不断减小c fn保持不变 ft先增大后减小d fn不断增大 ft先减小后增大 1 缓慢推动 小球整个运动过程中受合力始终为零 2 注意分析小球上滑过程中 受力个数 各力大小 方向及变化情况 mg ft fn 根据图示分析 ft与fn怎样变化 解析选小球为研究对象 其受力情况如图所示 用平行四边形定则作出相应的 力三角形 其中mg大小 方向均不变 fn的方向不变 推动斜面时 ft逐渐趋于水平 根据动态平衡 ft先减小后增大 fn不断增大 选项d正确 答案d 解析显隐 真题 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fn1 球对木板的压力大小为fn2 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 a fn1始终减小 fn2始终增大b fn1始终减小 fn2始终减小c fn1先增大后减小 fn2始终减小d fn1先增大后减小 fn2先减小后增大 fn2 fn1 mg g 1 初始时刻小球受力情况如何 2 通过图象法怎样画出木板缓慢转动过程中 fn1及fn2的大小及方向变化情况 审题设疑 注意 随木板的转动 球所受各力大小与方向的变化情况 解析取小球为研究对象 小球受到重力g 竖直墙面对小球的压力fn1和木板对小球的支持力fn2 大小等于fn2 三个力作