【优化方案】高三物理专题复习攻略 考前第14天 力与物体的平衡课件 新人教版（安徽专用）.ppt

考前第14天力与物体的平衡 公式方法记心中 1 弹簧弹力 f kx2 滑动摩擦力 f fn3 物体平衡的条件和推论 1 物体受共点力作用处于平衡状态 静止或匀速直线运动状态 的条件是物体所受合力为0 即f合 0 若在x轴或y轴上的力平衡 那么 这一方向的合力为0 即f合x 0或f合y 0 2 常用推论 二力作用下物体平衡时 两个力等值 反向 共线 三力作用下物体平衡时 任意两个力的合力与第三个力等值 反向 共线 任一个力沿另外两个力方向所在直线分解 分解所得的两个分力与原来两个力分别等值 反向 共线 多力作用下物体平衡规律可参考以上两条做推广性的理解 比如 受四个力作用下平衡时 任意三个力的合力与第四个力等值 反向 共线 或任意两个力的合力与其余两个力的合力等值 反向 共线等 4 分析 隐蔽 的弹力与静摩擦力的 假设法 1 用 假设法 分析 隐蔽 的弹力看有无弹性形变 形变的方向与大小 是判定弹力的基础 但判定微小形变或未知形变情况下的 隐蔽性 弹力 一般应用 假设法 先确定物体所受的重力 弹力等 再假设没有弹力 相当于把接触物撤消 如果物体不能保持静止 则说明有弹力 若向接触物靠近 则有挤压的弹力 若远离接触物 则有拉伸的弹力 也可以假设有弹力 如果物体不能保持静止 则说明没有 2 用 假设法 分析 隐蔽 的静摩擦力静摩擦力也有很强的隐蔽性 一般也用 假设法 进行判定 假设没有静摩擦力 若物体仍能保持静止状态 则静摩擦力为0 若物体不能保持静止状态 则有静摩擦力 且发生相对运动的方向就是实际中相对运动趋势方向 静摩擦力的方向便是阻碍这一相对运动趋势的 也可以假设有静摩擦力 如果物体不能保持静止 则说明没有 5 选取研究对象的 整体法 与 隔离法 应用 整体法 与 隔离法 要考虑以下五个方面 1 不涉及系统内力时 首先考虑应用整体法 既 能整体 不隔离 2 同样应用 隔离法 也要先隔离 简单 的物体 比如待求量少 或受力少的物体 3 将 整体法 与 隔离法 有机结合 灵活应用 4 关注各 隔离体 间力的关联 关联力以作用力 反作用力的形式存在于物体间 对整体系统则是内力 5 在某些特殊情形中 研究对象可以是物体的一部分 甚至是绳子的结点 力的作用点等 6 动态平衡 现象的 图解法 与 解析法 当受力物体 缓慢 运动经历一系列的平衡状态时 需要分析判定这一过程中某一力变化趋势特点及可能的 临界点 等 就形成 动态平衡 现象 常有以下处理方法 1 图解法 当物体受三个力作用时 在相应的 力三角形 中 先确定某个大小方向都不变的力 再确定只改变大小或方向的力 最后在力分解合成的三角形中 从边长 角度的变化分析待求力大小 方向的变化 叫做图解法 图解法较为方便 也比较直观 一般适用于三力作用的情景 2 解析法 在动态现象中 需要具体计算力的大小 确定力的方向时 或物体受力较多时 则要应用解析法 写出待求力大小 方向 角度 的函数表达式 在表达式中分析其变化特点及 临界值 等 3 一些特殊的多力情景若能简化为三力情景 也可应用 图解法 多物体系统 的 动态平衡 现象 可与 整体法 与 隔离法 相结合 分析处理 7 解物体平衡的 力三角形法 与 正交分解法 力三角形法 正交分解法 是分析处理力现象的两种基本方法 比如 三力情景通常应用 力三角形法 三个以上的多力情景则通常应用 正交分解法 1 力三角形法 如图所示 应用 平行四边形定则 分解某一个力或合成任意两个力 总会有一个平行四边形 它的一半就是一个 力三角形 其边长 夹角分别表示了三个力的大小与方向 据此分析计算待求力的大小 方向 这种方法叫做 力三角形法 2 正交分解法 如图所示 以共点力的作用点为坐标原点o 建立一个互相垂直的xoy坐标系 把每一个力都在x轴 y轴上进行分解 再分别求各分力在x轴 y轴上的代数和 即x轴 y轴上的合力 1 应用f kx时 误将弹簧长度当成形变量 2 将静摩擦力和滑动摩擦力混淆 盲目套用公式f fn 3 受力分析时将 施力 和 受力 混淆出现 漏力 或 多力 4 误将物体的速度等于零当成平衡状态 5 应用 力三角形法 解平衡问题时 误将 力三角形 与 长度三角形 混淆 6 应用 正交分解法 时 不能合理的建正交坐标系 易混易错天天清 考前预测成绩升 1 质量为m的木块在如图所示的四种情形中 都受到力f的作用 且处于静止状态 则支持面对m支持力的大小为mg fsin 的情形有 解析 选b 各选项中木块的受力分析如图所示 a中 fn mgcos f b中 fn mg fsin c中 fn fsin mg d中 fn mg fcos 2 用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体 静止时弹簧伸长量为l 现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体 系统静止时弹簧伸长量也为l 物体与斜面间的动摩擦因数为 斜面倾角为30 如图所示 则下列说法正确的是 解析 选ad 弹簧伸长量相同 说明弹力大小相同 都等于mg 物体重力沿斜面向下分力等于2mgsin30 大小为mg 因此斜面对物体的摩擦力为零 斜面可以是粗糙的 也可以是光滑的 3 如图所示 质量分别为ma mb的物体a b用细绳连接后跨过滑轮 a静止在倾角为45 的斜面上 b悬挂着 已知ma 2mb 不计滑轮摩擦 现将斜面倾角由45 增大到50 系统保持静止 下列说法正确的是 a 细绳对a的拉力将增大b 物体a对斜面的压力将减小c 物体a受到的静摩擦力不变d 物体a受到的合力将增大 解析 选b 系统静止 当倾角由45 增大到50 时 细绳对a的拉力仍等于b的重力 a错误 设斜面倾角为 对a进行受力分析 并对力进行正交分解 如图所示 a处于平衡状态 所以有fn gacos ff gasin gb 变大 经分析可得b正确 c错误 a始终处于静止状态 合力不变 d错误 4 如图所示 用与竖直方向成一定角度的两根轻绳a和b拉一个小球 这时a绳拉力为fa b绳拉力为fb 两绳相互垂直 现通过定滑轮对绳b向下用力慢慢拉 直到绳b变化为水平的过程中 绳a和b的拉力变化为 a 绳a的拉力增大b 绳b的拉力增大c 开始时绳a的拉力一定大于绳b的拉力 后来绳a的拉力小于绳b的拉力d 开始时绳a的拉力可能小于绳b的拉力 后来绳a的拉力一定大于绳b的拉力 5 顶端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上 a b两物体通过细绳连接 并处于静止状态 不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦 如图所示 现用水平力f作用于物体b上 缓慢拉开一小角度 此过程中斜面体与物体a仍然静止 则下列说法正确的是 a 水平力f不变b 物体a所受斜面体的摩擦力一定变大c 物体a所受斜面体的作用力不变d 斜面体所受地面的支持力一定不变 解析 选d 隔离物体b 在f作用下拉开过程中 增大 如图所示 由平衡条件知水平力f mbgtan 也增大 a选项错 绳子拉力f绳 mbg cos 也增大 隔离物体a 由于原来物体a所受摩擦力的方向不清楚 可能沿斜面向上也可能沿斜面向下 所以物体a所受斜面体的摩擦力的大