高考物理一轮复习 2.4共点力作用下物体的平衡学案.doc

1 第第 4 4 课时课时 共点力作用下物体的平衡共点力作用下物体的平衡 学习目标 1 理解共点力的概念 共点力作用下物体的平衡状态 2 掌握共点力作用下物体的平衡条件 3 会灵活运用整体法 隔离法分析物体的平衡 4 掌握共点力平衡中的临界问题和极值问题 要点导学 1 什么是物体的平衡状态 2 共点力作用下物体的平衡条件是什么 常见的共点力平衡的解法有哪些 3 一般动态平衡问题的分析思路 典型例题 类型一类型一 物体平衡状态的判断物体平衡状态的判断 例 1 以下四种情况中 物体受力平衡的是 a 水平弹簧振子通过平衡位置时 b 单摆摆球通过平衡位置时 c 竖直上抛的物体在最高点时 d 做匀速圆周运动的物体 类型二类型二 整体法与隔离法的应用整体法与隔离法的应用 例 2 如图 2 4 1 所示 在粗糙水平地面上与墙平行放着一个质量为m的截面为半圆的柱状物 体a 且与墙刚好接触 质量为m的光滑球b 半径为a的 1 3 放在a与竖直墙之间 a b都 保持静止状态 求a对地面的压力大小及摩擦力大小 例 3 在固定于地面的斜面上垂直安放一个挡板 截面为 1 4 圆的柱状物体甲放在斜面上 半 径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间 没有与斜面接触而处于静止状态 如图 2 4 2 所 示 现在从球心o1处对甲施加一平行于斜面向下的力f 使甲沿 斜面方向极其缓慢地移动 直至甲与挡板接触为止 设乙对挡板 的压力f1 甲对斜面的压力为f2 在此过程中 a f1缓慢增大 f2缓慢增大 b f1缓慢增小 f2缓慢减小 c f1缓慢减小 f2缓慢增大 图 2 4 1 o 2 图 中 插 入 文 字 乙 甲 o 1 图 中 插 入 文 字 f 图 中 插 入 文 字 2 d f1缓慢减小 f2保持不变 类型三类型三 共点力平衡中的临界问题共点力平衡中的临界问题 例 4 如图 2 4 3 所示 物体a的质量为 2kg 两轻绳ab和ac lab 2lac 的一端连接在竖直墙 上 另一端系在物体a上 今在物体a上另施加一个与水平方向成 600 角的拉力f 要使两绳都能伸直 试求拉力f的大小范围 g 10m s2 类型四类型四 共点力平衡中的极值问题共点力平衡中的极值问题 例 5 如图 2 4 4 所示 将重为g 100n 的物体a放在倾角为 37 的斜面上 a与斜面间的动摩 擦因数为 0 1 那么对a施加一个水平力f 使物体a保持平衡 试求水平力f的取值范围 设 a物体受的最大静摩擦力跟滑动摩擦力的大小相等 sin37 0 6 cos37 0 8 课堂小结 1 所谓动态平衡问题 就是通过控制某一物理量 使物体的状态发生缓慢变化 分析动态平衡 问题通常用解析法和图解法 2 解决临界极值问题的方法 一般通过恰当地选取某个物理量 将其推向极端 从而把比较隐 蔽的临界现象暴露出来 使问题明朗化 以便很简洁地得出结论 解决这类问题的关键是要注意 恰好出现 或 恰好不出现 的条件 3 运用相似三角形时 物体所受三力平衡 三力构成的封闭三角形时斜三角形 并且力的三角 形与几何三角形相似 4 用正交分解法时 建立坐标系应让尽可能多的力落在坐标轴上 一般沿物体运动方向设置一个 坐标轴 5 对于连接体问题 如果能用整体法 优先采用整体法 这样涉及的研究对象少 未知量少 方 a b c f 600 图 2 4 3 37o f 图 2 4 4 图 2 4 2 3 程少