高考物理二轮复习方案 专题1 物体的平衡课件 新课标.ppt

第一单元力与运动 第一单元 知识网络构建 第一单元 知识网络构建 第一单元 知识网络构建 第一单元 考情分析预测 本单元包括物体在共点力作用下的平衡 牛顿运动定律与直线运动 曲线运动 万有引力与天体运动四部分 是整个高中物理最重要的主干知识之一 且这部分知识和生产 生活实际 近代科技紧密联系 因而成为近几年新课标区高考的必考点 物体在共点力作用下的平衡专题包括物体受力分析 力的合成与分解 物体的平衡条件等 涉及的知识点有重力 弹力 摩擦力 电场力 磁场力作用下的平衡问题 以及共点力的合成与分解等 第一单元 考情分析预测 在受力分析的基础上 应用牛顿运动定律求解力与直线运动结合的实际问题 是牛顿运动定律与直线运动的考查重点 直线运动规律的应用 运动图象的理解和应用 牛顿第二定律的应用 加速度在受力和运动结合问题中的桥梁作用 是考查热点 曲线运动专题的考查重点是运动的合成与分解 平抛运动和圆周运动 可将抛体运动 圆周运动 直线运动等多种运动形式组合 也可与电场 磁场知识综合 以运动为线索 从力和能量的角度进行命题 第一单元 考情分析预测 万有引力与天体运动专题的考查热点是应用万有引力定律解决天体运动和变轨问题 考查重点包括应用万有引力定律比较不同天体圆周运动中的线速度 加速度 周期问题 以及卫星发射 回收和变轨过程中相关物理量的变化及功能转化问题 预测2012年高考涉及运动和力的考题主要表现为以下几种形式 1 有关物体受力分析和平衡条件在生活 生产的实际应用的选择题 第一单元 考情分析预测 2 有关牛顿运动定律与运动结合的选择题 注意与运动图象问题的结合 3 有关应用万有引力定律解决天体圆周运动和椭圆运动中的变轨问题的选择题 4 抛体运动 圆周运动 直线运动组合情景下的运动问题 受力问题与功能问题综合的力学计算题 第一单元 近年高考纵览 第一单元 近年高考纵览 第一单元 近年高考纵览 第一单元 近年高考纵览 专题一物体的平衡 专题一物体的平衡 专题一 主干知识整合 一 几种常见力的比较 专题一 主干知识整合 专题一 主干知识整合 二 力的合成与分解1 常用方法 合成法 分解法 按力的实际作用效果分解 正交分解法 2 合力与分力的关系 等效替代 3 平行四边形定则适用于所有矢量的合成和分解 如位移 速度 加速度等 三 共点力作用下物体 或系统 的平衡1 平衡状态 物体处于静止或匀速直线运动的状态 2 平衡条件 f 0 正交分解 fx 0 fy 0 专题一 主干知识整合 四 物体受力分析1 受力分析的步骤 1 明确研究对象 研究对象可以是一个点 一个物体或物体系等 2 按顺序找力 先分析是否受重力 分析接触力 接触力中先分析弹力 后分析摩擦力 应逐个分析研究对象跟其他物体接触处的弹力和摩擦力 分析电场力 磁场力等 3 画出受力图 每个力都要标明表示力的符号 4 检查受力图 防止多力和漏力 检查画出的每个力能否找到施力物体 如果没有施力物体 则该力不存在 检查在受力分析的基础上 能否使物体处于题目给定的运动状态 静止 匀速运动 变速运动 专题一 主干知识整合 2 受力分析的注意事项 1 只分析研究对象受到的力 即研究对象以外的物体对研究对象施加的力 而不分析研究对象对其他物体施加的力 2 只分析性质力 如重力 弹力 摩擦力 电场力 包括静电力即库仑力 磁场力 洛伦兹力和安培力 等 不分析效果力 如向心力等 3 分析物体受力时 应关注力的产生条件 物体运动状态 例如物体的平衡 加速运动与减速运动 力的反作用力 专题一 要点热点探究 探究点一三力平衡问题 1 共点力作用下物体的平衡条件物体处于平衡状态 静止或匀速直线运动 时 作用在物体上的所有力的合力为零 2 三力平衡如果物体仅受三个力作用而处于平衡状态 则其中任意两个力的合力与第三个力大小相等 方向相反 可根据平行四边形定则 利用直角三角形 相似三角形 或正 余弦定理 等知识 采用合成法 分解法 三角形法 正交分解法 封闭三边形法等方法求解 专题一 要点热点探究 例1 2011 江苏卷 如图1 1 1所示 石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块 侧面与竖直方向的夹角为 重力加速度为g 若接触面间的摩擦力忽略不计 则石块侧面所受弹力的大小为 专题一 要点热点探究 专题一 要点热点探究 专题一 要点热点探究 例1变式题a 解析 以物块为研究对象 当没有施加恒力f时 物块恰好静止 对物块受力分析 物块受重力 支持力 最大静摩擦力作用 由平衡条件得 mgsin mgcos 即 tan 当对物块施加一竖直向下的恒力f时 物块受重力 支持力 摩擦力和恒力f 假设物块仍恰好处于静止状态 则有 mg f sin mg f cos 同样得到 tan 故物块仍恰好处于静止状态 此时所受的合力为零 摩擦力增大 选项a正确 选项b c d错误 专题一 要点热点探究 探究点二多力平衡问题 1 求解共点力平衡问题的一般思路2 多力平衡问题如果物体受n个作用力而处于平衡状态 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 专题一 要点热点探究 当物体受四个及以上共点力的作用而平衡时 一般采用正交分解法求解 即把物体受到的各个力沿互相垂直的两个方向分解 当物体处于平衡状态时 有 fx合 0 fy合 0 如果物体在某一方向上做匀速运动或者静止 则这个物体在此方向的合力为零 专题一 要点热点探究 例2如图1 1 3所示 a b为竖直墙壁上等高的两点 ao bo为长度相等的两根轻绳 co为一根轻杆 转轴c在ab中点d的正下方 aob在同一水平面上 aob 90 cod 60 若在o点处用轻绳悬挂一个质量为m的物体 则平衡后绳ao所受拉力的大小为 专题一 要点热点探究 专题一 要点热点探究 专题一 要点热点探究 专题一 要点热点探究 点评 选取o点为研究对象进行受力分析 利用等效替代的物理方法 将o点受到的不在同一平面的多力平衡问题转化为水平面和竖直面内的平衡问题 并用力的分解的方法求解 这是解答本题的有效方法 下面的变式题则是应用正交分解法解平衡问题 专题一 要点热点探究 专题一 要点热点探究 专题一 要点热点探究 例2变式题b 解析 物体受重力mg 支持力fn 摩擦力f f1或f2的作用而处于平衡状态 将各力沿水平 竖直方向分解 根据力的平衡条件有f1cos60 mg f1sin60 f2cos30 mg f2sin30 联立解得 2 专题一 要点热点探究 探究点三物体组的平衡问题 求解物体组 连接体 平衡问题的方法 1 整体法 选取几个物体组成的整体为研究对象进行受力分析的方法 当只涉及系统外力而不涉及系统内部物体之间的内力以及加速度问题时 通常选取整个系统为研究对象 不必对系统内部物体隔离分析 2 隔离法 把研究对象从周围物体中隔离出来进行受力分析的方法 当涉及系统内各物体之间的作用力或加速度时 通常选取隔离体为研究对象 隔离法不仅能求出其他物体对整体的作用力 而且还能求出整体内部物体之间的作用力 同一题目中 若采用隔离法 往往先用整体法 再用隔离法 专题一 要点热点探究 例3 2011 海南卷 如图1 1 5所示 粗糙的水平地面上有一斜劈 斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑 斜劈保持静止 则地面对斜劈的摩擦力 a 等于零b 不为零 方向向右c 不为零 方向向左d 不为零 v0较大时方向向左 v0较小时方向向右 专题一 要点热点探究 例3a 解析 取斜劈和物块组成的整体为研究对象 因物块沿斜面匀速下滑 斜劈静止 故说明系统水平方向加速度为零 由牛顿第二定律可知 水平方向合外力为零 故地面与斜劈间没有摩擦力 a选项正确 点评 本题也可应用隔离法求解 即分别物块和斜劈进行受力分析 结合平衡条件和牛顿第三定律求解 物体组整体以共同的加速度一起运动和整体处于平衡状态情况下均可应用整体法解题 物体组各部分运动的加速度不同时 可应用隔离法求解 专题一 要点热点探究 专题一 要点热点探究 专题一 要点热点探究 例3变式题b 解析 当三木块达到平衡状态后 对木块3进行受力分析 可知木块2和3间弹簧的弹力等于木块3所受的