高考物理二轮专题复习 第1部分 专题知识攻略 111 力与物体的平衡新人教版课件 新人教版.ppt

第1部分专题知识攻略 专题一力与运动 第1讲力与物体的平衡 1 受力分析的基本步骤 1 明确研究对象 即确定分析受力的物体 研究对象可以是单个物体 也可以是多个物体组成的系统 2 隔离物体分析 将研究对象从周围的物体中隔离出来 进而分析周围物体有哪些对它施加了力的作用 3 画受力示意图 边分析边将力一一画在受力物体上 准确标出力的方向 标明各力的符号 4 检查画出的每一个力能否找出它的施力物体 检查分析结果能否使研究对象处于题目所给的运动状态 防止出现漏力 添力或错力现象 热点1共点力作用下的平衡问题 2 受力分析时应注意以下几点 1 只分析研究对象受的力 即研究对象以外的物体给研究对象的力 而不分析研究对象给其他物体的作用力 2 只分析性质力 如重力 弹力 摩擦力 电场力 磁场力等 不分析效果力 如向心力等 3 考虑了分力就不能再同时考虑合力 反之亦然 4 物体的受力情况与运动情况相对应 3 共点力平衡条件的推论 1 若物体受n个共点力的作用而处于平衡状态 则其中任意一个力与其余 n 1 个力的合力大小相等 方向相反 2 若三个共点力的合力为零 则表示这三个力的有向线段能首尾相接组成一个封闭三角形 例1 多选 倾角 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施以一水平力f 如图所示 设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等 如果物体a能在斜面上静止 水平推力f与g的比值可能是 sin37 0 6 cos37 0 8 a 3b 2c 5d 0 5 审题指导 1 物体a可能受静摩擦力的作用 也可能不受静摩擦力的作用 静摩擦力的方向可能沿斜面向上 也可能沿斜面向下 2 求出物体a恰好不上滑或恰好不下滑时的水平推力是解题的关键 答案 bd 借题发挥 1 受力分析的顺序一般按照 一重 二弹 三摩擦 四其他 的顺序 结合整体法与隔离法分析物体的受力情况 2 处理平衡问题的基本思路 针对训练1 2014年苏北四市二次调考 如图所示 吊床用绳子拴在两棵树上的等高位置 某人先坐在吊床上 后躺在吊床上 均处于静止状态 设吊床两端系绳的拉力为f1 吊床对该人的作用力为f2 则 a 坐着比躺着时f1大b 躺着比坐着时f1大c 坐着比躺着时f2大d 躺着比坐着时f2大 答案 a 1 利用整体 隔离思维法对物体受力分析 热点2多个物体的平衡问题 2 注意问题 1 在实际问题中 通常需要交叉应用隔离 整体思维法 2 对两个以上的物体叠加组成的整体进行受力分析时 一般先采用整体思维法后用隔离思维法 即 先整体 后隔离 例2 多选 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 a ff变小b ff不变c fn变小d fn变大 审题指导 1 以整个系统为研究对象 由竖直方向的平衡条件 结合系统对称的特点 得出ff的大小变化规律 2 分析o点受力 根据两硬杆夹角的变化得出杆对m弹力的变化特点 3 以m为研究对象 用隔离法对m进行受力分析 得出fn的变化规律 答案 bd 借题发挥 1 通常情况下 要研究系统内某个物体的受力 一般采用隔离法 2 不需要研究系统的内力 只需要研究系统所受的外力时 常常使用整体法 3 整体法与隔离法是相辅相成的 在解题时应灵活运用 在复杂的问题中 一般先用整体法 后用隔离法 解析 设小球质量为m 弹簧a c的弹力大小分别为fta ftc 伸长量分别为 xa xc 弹性范围内劲度系数为k 由于不需要求解两个小球间的相互作用力 故可将两小球及弹簧b视为一个整体 其受力如图所示 在水平方向上 由平衡条件得ftasin30 ftc 由胡克定律得fta k xa ftc k xc 联立得 xa xc 2 1 d正确 答案 d 1 动态平衡 是指通过控制某些物理量 使物体的状态发生缓慢变化 而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态 2 分析动态平衡问题的三个常用方法 1 解析法 一般把力进行正交分解 在两个方向上列平衡方程 写出所要分析的力与变化角度的关系 然后判断各力的变化趋势 2 图解法 对研究对象的状态变化过程中的若干状态进行受力分析 依据某一参量的变化 一般为某一角 在同一图中作出物体在若干状态下的平衡力图 力的平行四边形或三角形 再由动态的力的平行四边形或三角形的长度变化及角度变化确定某些力的大小及方向的变化情况 3 相似三角形法 物体一般受三个力的作用而平衡 系统内一定总存在一个与矢量三角形相似的结构三角形 这种情况下采用相似三角形法解决问题简单快捷 热点3共点力作用下的动态平衡问题 例3 多选 如图所示 oa为一遵循胡克定律的弹性轻绳 其一端固定于天花板上的o点 另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块a相连 当绳处于竖直位置时 滑块a对地面有压力作用 b为紧挨绳的一光滑水平小钉 它到天花板的距离bo等于弹性绳的自然长度 现用一水平力f作用于a 使之向右缓慢地做直线运动 则在运动过程中 弹性轻绳始终在弹性范围内 a 地面对a的支持力fn逐渐增大b 地面对a的摩擦力ff保持不变c 地面对a的支持力fn逐渐减小d 水平拉力f逐渐增大 审题指导 用水平力f将物体a缓慢拉开一小角度的过程中 a物体处于动态平衡状态 其所受合力为零 可用平衡条件分析其受力的变化 答案 bd 借题发挥 解答动态平衡问题的基本思想是 化 动 为 静 静 中求 动 针对训练3 2014年陕西师大附中模拟 如图所示 一小球在斜面上处于静止状态 不考虑一切摩擦 如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕o点转至水平位置 则此过程中球对挡板的压力f1和球对斜面的压力f2的变化情况是 a f1先增大后减小 f2一直减小b f1先减小后增大 f2一直减小c f1和f2都一直减小d f1和f2都一直增大 解析 小球受力如图甲所示 因挡板是缓慢移动 所以小球处于动态平衡状态 在移动过程中 此三力 重力 斜面的支持力fn 挡板的弹力f 组合成一矢量三角形的变化情况如图乙所示 重力大小 方向均不变 斜面对其支持力方向始终不变 由图可知此过程中斜面对小球的支持力不断减小 挡板对小球的弹力先减小后增大 再由牛顿第三定律知b正确 甲乙答案 b 巧解电磁学中的共点力平衡问题