2019-2020学年高中物理 第4章 怎样求合力与分力 本章优化总结学案 沪科版必修1

本章优化总结平衡条件的应用学生用书p601对于三力的平衡，一般根据“任意两个力的合力与第三个力等大反向”的关系作出平行四边形，借助三角函数、相似三角形等知识求解；或者将某一个力分解到另外两个力的反方向上，得到的两个分力必然与另外两个力等大反向2对于多个力的平衡，利用正交分解法，先分解，再合成，最后利用fx0，fy0列式求解两物体m、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图放置，oa、ob与水平面的夹角分别为30、60，m重20 n，m、m均处于静止状态求(1)oa、ob绳的拉力大小；(2)物体m受到的摩擦力解析(1)对o点受力分析，如图所示因为物体m处于静止，所以ffg20 n.由力的三角形得：foafcos 6010 n，fobfcos 3010 n.(2)物体m的水平方向受力如图由foafoafobfob知物体m所受到的静摩擦力方向水平向左由平衡条件得：fffobfoa10(1) n.答案(1)10 n10 n(2)10(1) n方向水平向左动态平衡问题学生用书p601动态平衡问题的特点通过控制某一物理量，使其他物理量发生缓慢变化，而变化过程中的任何一个状态都看成是平衡状态2处理动态平衡问题常用的方法(1)图解法：对研究对象的任一状态进行受力分析，根据平行四边形定则或三角形定则画出不同状态下的力的矢量图，然后根据有向线段的长度变化判断各个力的变化情况(2)函数法：列出三角函数表达式，然后利用表达式分析力的变化情况如图所示，重物g用轻绳悬于o点，用水平力f拉着物体处于静止状态，现保持oa绳方向不变，逐渐缓慢逆时针转动f而物体不动，则绳的拉力t和水平拉力f如何变化()a拉力t和水平拉力f都增加b拉力t和水平拉力f都减小c拉力t减小，水平拉力f先减小后增加d拉力t先减小后增加，水平拉力f减小解析重物受到重力g、绳的拉力t和水平拉力f的作用处于静止状态，三个力构成封闭三角形，当水平拉力f缓缓逆时针转动，力三角形的变化如图中右图所示，由三角形的变化知，水平拉力f先减小后增加，拉力t一直减小选项c正确答案c物体平衡的临界问题学生用书p611物体平衡的临界问题临界状态：当物体从某种特性变化到另一种特性时，发生质的飞跃的转折状态通常叫做临界状态，出现“临界状态”时，即可理解成“恰好出现”，也可理解为“恰好不出现”的物理现象这里指的物体平衡的临界问题是：当某一物理量变化时，会引起其他几个物理量跟着变化，从而使物体所处的平衡状态恰好出现变化或恰好不出现变化2临界问题的方法(1)极限分析法，极限分析法作为一种预测和处理临界问题的有效方法，是指通过恰当地选取某个变化的物理量将其推向极端(“极大”“极小”或“极右”“极左”等)，从而把比较隐蔽的临界现象(或“各种可能性”)暴露出来，使问题明朗化，以便非常简捷地得出结论(2)物理分析方法，就是通过对物理过程的分析，抓住临界(或极值)条件进行求解例如：两物体脱离的临界条件是相互间的压力为零(3)数学解法，该种方法是指通过对问题的分析，依据物理规律写出物理量之间的函数关系(或画出函数图像)，用数学方法(例如求二次函数极值、讨论公式极值、三角函数极值)求解极值但需注意：利用数学方法求出极值后，一定要依据物理原理对解的合理性及物理意义进行讨论或说明如图所示，物体的质量为2 kg，两根轻细绳ab和ac一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平面成60的拉力，若要使绳都能伸直，求拉力f的大小范围解析法一：物理分析方法假设ac绳刚好伸直且fac0，则fsin mgf mg.若力f小于上述值，则ac绳弯曲，所以fmg.假设ab绳刚好伸直且fab0，则fsin mgfmg，若力f大于上述值，则ab绳弯曲，所以fmg.因此力f的范围是：mgfmg.法二：数学解法作出a受力图如图所示，由平衡条件