2019高考物理二轮练习导学案第二章专项2共点力平衡及应用

2019高考物理二轮练习导教案-第二章专项2共点力的均衡及应用（苏版）导学目标1.掌握共点力的均衡条件及推论

.2.

掌握整体法及隔断法的应用

.3.

会分析动向平衡问题及极值问题、【一】共点力的均衡[基础导引]1、如图1所示，一个人站在自动扶梯的水平台阶上随扶梯匀速上涨，它遇到的力有( )A、重力、支持力B、重力、支持力、摩擦力C、重力、支持力、摩擦力、斜向上的拉力D、重力、支持力、压力、摩擦力2、在图2中，灯重G＝20N，AO与天花板间夹角α＝30°，试求AO、BO两绳遇到的拉力多大？[知识梳理]共点力的均衡力的作用点在物体上的____________或力的____________交于一共点力点的几个力叫做共点力、能简化成质点的物体遇到的力可以视为共点力均衡状物体处于________状态或____________状态，叫做均衡状态、(该态状态下物体的加快度为零)均衡条物体遇到的xy件________为零，即F合＝____或{ΣF＝0ΣF＝0思虑：物体的速度为零和物体处于静止状态是一回事吗？【二】均衡条件的推论[基础导引]1、如图3所示，斜面上放一物体处于静止状态，试求斜面对物体的m作用力的合力的大小和方向、2、圆滑水平面上有一质量为5kg的物体，在互成必定角度的五个水平力作用下做匀速运动，这五个力矢量首尾连接后构成一个什么样图形？假设此中一个向南方向的5N的力转动90°角向西，物体将做什么运动？[知识梳理]1、二力均衡假如物体在两个共点力的作用下处于均衡状态，这两个力必定大小________、方向________，为一对____________、2、三力均衡假如物体在三个共点力的作用下处于均衡状态，此中任意两个力的________必定与第三个力大小________、方向________、3、多力均衡假如物体受多个力作用途于均衡状态，此中任何一个力与其余力的________大小________、方向________、考点一办理均衡问题常用的几种方法考点解读1、力的合成法物体在三个共点力的作用下处于均衡状态，那么任意两个力的合力必定与第三个力大小相等、方向相反；“力的合成法”是解决三力均衡问题的基本方法、2、正交分解法物体遇到三个或三个以上力的作用时，常用正交分解法列均衡方程求解：Fx合＝0，Fy合0.为方便计算，建立直角坐标系时以尽可能多的力落在座标轴上为原那么、3、三角形法对受三力作用而均衡的物体，将力的矢量平移使三力构成一个首尾挨次相接的封闭三角形，从而办理物体均衡问题的方法叫三角形法；三角形法在办理动向均衡问题时方便、直观，简单判断、4、对称法研究对象所受力假设拥有对称性，那么求解时可把较复杂的运算转变成较简单的运算，也许将复杂的图形转变成直观而简单的图形、所以在分析问题时，第一应明确物体受力能否拥有对称性、典例分析例1如图4所示，不计滑轮摩擦，A、B两物体均处于静止状态、现加一水平力F作用在B上使B缓慢右移，试分析B所受力F的变化状况、例2如图5所示，重为G的平均链条挂在等高的两钩上，链条悬挂处与水平方向成θ角，试求：(1)链条两端的张力大小；(2)链条最低处的张力大小、图5例3如图6所示，在倾角为α的斜面上，放一质量为m的小球，小球被竖直的木板挡住，不计摩擦，那么球对挡板的压力是( )A、mgcosαB、mgtanαmgC.cosαD、mg思想打破共点力作用下物体均衡的一般解题思路：图6考点二动向均衡问题考点解读“动向均衡”是指均衡问题中的一部分力是变力，是动向力，力的大小和方向均要发生变化，所以叫动向均衡，这是力均衡问题中的一类难题、解决这种问题的一般思路是：把“动”化为“静”，“静”中求“动”、典例分析例4如图7所示，两根等长的绳索AB和BC吊一重物静止，两根绳子与水平方向夹角均为60°.现保持绳索AB与水平方向的夹角不绳索BC逐渐缓慢地变化到沿水平方向，在这一过程中，绳索BC的拉力变化状况是( )图7A、增大B、先减小，后增大C、减小D、先增大，后减小思想打破动向均衡问题思想导图：追踪训练1如图8所示，质量分别为A和B的物体、B用细绳mmA连接后越过滑轮，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°，系统仍保持静止、以下说法正确的选项是( )A、绳索对A的拉力将增大图8B、物体A对斜面的压力将增大C、物体A遇到的静摩擦力增大D、物体A遇到的静摩擦力减小考点三均衡中的临界与极值问题考点解读1、临界问题当某物理量变化时，会惹起其余几个物理量的变化，从而使物体所处的均衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”，在问题的描述中常用“恰好”、“刚能”、“恰好”等语言表达、2、极值问题均衡物体的极值，一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题、典例分析例5物体A的质量为2kg，两根轻微绳b和c的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体A上，在物体A上另施加一个方向与水平线成θ角的拉力F，相关几何关系如图9所示，θ＝60°.假设要使两绳都能挺直，求拉力F的取值范围、(g取10m/s2)思想打破解决极值问题和临界问题的方法图9物理分析方法：依据物体的均衡条件，作用心的矢量图，经过对物理过程的分析，利用平行四边形定那么进行动向分析，确立最大值与最小值、(2)数学方法：经过对问题的分析，依照物体的均衡条件写出物理量之间的函数关系(或画出函数图象)，用数学方法求极值(如求二次函数极值、公式极值、三角函数极值)、但利用数学方法求出极值后，必定要依照物理原理对该值的合理性及物理意义进行谈论或说明、追踪训练2如图10所示，将两个质量均为的小球a、b用细线m相连并悬挂于O点，用力F拉小球a使整个装置处于均衡状态，且悬线与竖直方向的夹角为θ＝60°，那么力F的大小可能为Oa( )3A.3mgB、mgC.2mgD.3mg整体法与隔断法例6如图11所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平川面上，三棱柱的斜面是圆滑的，且斜面倾角为θ.质量为m的圆滑球放在三棱柱和圆滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少？方法提炼1、对整体法和隔断法的理解

图10图11整体法是指将互相关系的各个物体看作一个整体的方法，整体法的长处在于只需要分析整个系统与外界的关系，避开了系统内部繁琐的互相作用、隔断法是指将某物体从四周物体中隔断出来，单独分析该物体的方法，隔断法的长处在于能把系统内各个物体所处的状态、物体状态变化的原由以及物体间的互相作用关系表达清楚、2、整体法和隔断法的使用技巧当分析互相作用的两个或两个以上物体的受力状况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法；而在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的互相作用经常用隔断法、整体法和隔断法不是独立的，对一些较复杂问题，平时需要多次采用研究对象，交替使用整体法和隔断法、追踪训练3如图12所示，在斜面上放两个圆滑球A和B，两球的质量均为m，它们的半径分别是R和r，球A左边有一垂直于斜面的挡板P，两球沿斜面摆列并处于静止，以下说法正确的选项( )A、斜面倾角θ必定，>时，R越大，r越小，B对斜面的压力越图12RrB、斜面倾角θ必定，R＝r时，两球之间的弹力最小C、斜面倾角θ一准时，无论两球半径如何，A对挡板的压力必定D、半径一准时，跟着斜面倾角θ逐渐增大，A遇到挡板的作用力先增大后减小组动向均衡问题在上海世博会最正的确践区，江苏城市事例馆中穹形门窗充满了浓郁的地域风情和人文特点、如图13所示，在竖直搁置的穹形圆滑支架上，一根不行伸长的轻绳经过轻质滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高)、那么绳中拉力大小变化的状况是( )A、先变小后变大B、先变小后不变C、先变大后不变D、先变大后变小图13组临界与极值问题2、如图14所示，绳OA能承受的最大张力为10N，且与竖直方向的夹角为45°，水平绳OB所承受的最大张力为5N，竖直绳OC可以承受足够大的张力，在保证绳和不被拉断的状况下，绳OCOAOB下端悬挂物体的最大重力是多少？C组整体法与隔断法的应用3、如图15所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O是球心，图14碗的内表面圆滑、一根轻质杆的两端固定有两个小球，质量分别是1、2.当它们静止时，1、2与球心的连线跟水平面分别成60°、mmmm30°角，那么两小球质量m1与m2的比值是( )图15A、1∶2B.3∶1C、2∶1D.3∶2把用金属丝做成的直角三角形框架ABC竖直地放在水平面上，AB边与BC边夹角为α，直角边AC上套一小环Q，斜边AB上套另一小环，、的质量分别为1、2，中间用细线连接，如图16所PPQmm示、设环与框架都是圆滑的，且细线的质量可忽视，当环在框架上均衡时，求细线与斜边的夹角β及细线中的张力、图16

是小课时规范训练(限时：30分钟)1、如图1所示，在倾角为θ的斜面上，放着一个质量为m的圆滑小球，小球被竖直的木板挡住，那么小球对木板的压力大小为( )A、mgcosθB、mgtanθmgmg图1C.cosθD.tanθ2、一只蚂蚁从半球形小碗内的最低点沿碗壁向上缓慢爬行，在其滑落以前的爬行过程中受力状况是( )A、弹力逐渐增大B、摩擦力逐渐增大C、摩擦力逐渐减小D、碗对蚂蚁的作用力逐渐增大3、如图2所示，质量m＝10kg和m＝30kg的两物体，叠放在动12摩擦因数为0.50的粗糙水平川面上，一处于水平川点的轻弹簧，劲度系数为k＝250N/m，一端固定于墙壁，另一端与质量图2为m1的物体相连，弹簧处于自然状态，现用一水平推力F作用于质量为2的物体上，使它缓mF的大慢地向墙壁一侧挪动，当挪动0.40m时，两物体间开始相对滑动，这时水平推力小为( )A、100NB、300NC、200ND、250N4、如图3所示，a、b是两个位于固定斜面上的完整同样的正方形物块，它们在水平方向的外力F的作用下处于静止状态、a、b与斜面的接触面都是圆滑的，那么以下说法正确的选项是( )A、物块a所受的合外力大于物块b所受的合外力B、物块a对斜面的压力大于物块b对斜面的压力C、物块a、b间的互相作用力等于FD、物块a对斜面的压力等于物块b对斜面的压力5、如图4所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆上的轻圆环B相连接、用水平力F拉住绳索上一点，MNO使物体A及圆环B静止在图中虚线所在的地点、现略微增添力F使O点缓慢地移到实线所示的地点，这一过程中圆环B仍保持在本来地点不动、那么此过程中，圆环对杆的摩擦力F1和圆环对杆的弹力F2的变化状况是( )A、F1保持不变，F2逐渐增大B、F1逐渐增大，F2保持不变C、F1逐渐减小，F2保持不变D、F1保持不变，F2逐渐减小6、如图5所示，质量为M、半径为R、内壁圆滑的半球形容器静止放在粗糙水平川面上，O为球心、有一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在半球形容器底部O′处，另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点、地面与半球形容器间的动摩擦因数为μ，OP与水平方向的夹角为说法正确的选项是( )3A、小球遇到轻弹簧的弹力大小为2mg1B、小球遇到半球形容器的支持力大小为2mgC、小球遇到半球形容器的支持力大小为mg

图3图4图5θ＝30°.以下3D、半球形容器遇到地面的摩擦力大小为2mg7、如图6所示，A是倾角为θ的质量为M的斜面体，B是质量为m的截面为直角三角形的物块，物块B上表面水平、物块B在一水平推力F的作用下沿斜面匀速上涨，斜面体静止不动、设重力加快度为g，那么以下说法中正确的选项是( )A、地面对斜面体A无摩擦力图6B、B对A的压力大小为FNB＝mgcosθC、A对地面的压力大小为F＝(M＋m)gNAD、B对A的作用力大小为F8、如图7所示，长度同样且恒定的圆滑圆柱体、B质量分别为1、Amm2，半径分别为r1、r2.A放在物块P与竖直墙壁之间，B放在A与墙壁间，、处于均衡状态，且在以下变化中物块P的地点不AB变，系统仍均衡、那么( )A、假设保持B的半径r2不变，而将B改用密度稍大的资料制作，那么物块P遇到地面的静摩擦力增大B、假设保持A的质量m1不变，而将A改用密度稍小的资料制作，那么物块P对地面的压力增大C、假设保持A的质量m1不变，而将A改用密度稍小的资料制作，那么B对墙壁的压力减小D、假设保持B的质量m2不变，而将B改用密度稍小的资料制作，那么A对墙壁的压力减小答案基础再现【一】基础导引1.A2、40N203N知识梳理同一点延长线静止匀速直线运动合外力0思虑：物体处于静止状态，不仅速度为零，并且加快度(或合外力)为零、有时，物体速度为零，但加快度不必定为零，如竖直上抛的物体到达最高点时、摆球摆到最高点时，加快度都不为零，都不属于均衡状态、所以，物体的速度为零与处于静止状态不是一回事、【二】基础导引1.大小为mg，方向竖直向上、2.五个矢量构成一个封闭的五边形；物体将做加快度大小为2m/s2的匀变速运动(可能是直线运动也可能是曲线运动)、知识梳理1.相等相反均衡力2.合力相等相反3.合力相等相反课堂研究例1见分析分析对物体B受力分析以以下图，建立直角坐标系、在y轴上有①y合＝N＋Asinθ－B＝0，FFFG在x轴上有Fx合＝F－Ff－FAcosθ＝0，②又f＝μN；③FF联立①②③得F＝μGB＋FA(cosθ－μsinθ)、又FA＝GA可见，跟着θ不停减小，水平力F将不停增大、Gcotθ例2(1)2sinθ(2)2例3B例4B追踪训练1C203403例53N≤F≤3N追踪训练2A例6(M＋m)gmg