2018版 第4章 章末分層突破

1、章末分層突破自我校對(duì)勻速直線F合0三角形隨遇重心_動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題1.動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題的特點(diǎn)：通過(guò)控制某一物理量，使其他物理量發(fā)生緩慢變化，而變化過(guò)程中的任何一個(gè)狀態(tài)都看成是平衡狀態(tài)2處理動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題常用的方法(1)解析法：對(duì)研究對(duì)象的任一狀態(tài)進(jìn)行受力分析，建立平衡方程，求出應(yīng)變量與自變量的一般函數(shù)式，然后依據(jù)自變量的變化確定應(yīng)變量的變化(也叫代數(shù)法)(2)圖解法：就是對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，根據(jù)力的平行四邊形定則畫(huà)出不同狀態(tài)時(shí)的力的矢量圖(畫(huà)在同一個(gè)圖中)，然后依據(jù)有向線段(表示力)的長(zhǎng)度變化判斷各個(gè)力的變化情況3一般解題步驟(1)確定研究對(duì)象(2)分析研究對(duì)象在原來(lái)平衡時(shí)的受力情況(3)分析變化情

2、況，根據(jù)平衡條件找出不變量，利用正交分解法或三角形法，找出各個(gè)變量與不變量之間的關(guān)系(4)列方程或作出受力圖分析求解如圖4­1所示，輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端系在一個(gè)套在粗糙豎直桿MN上的圓環(huán)上現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點(diǎn)O，使物體A從圖中實(shí)線位置緩慢下降到虛線位置，但圓環(huán)仍保持在原來(lái)的位置不動(dòng)則在這一過(guò)程中，環(huán)對(duì)桿的摩擦力F1和環(huán)對(duì)桿的壓力F2的變化情況是()圖4­1AF1保持不變，F(xiàn)2逐漸增大BF1逐漸增大，F(xiàn)2保持不變CF1逐漸減小，F(xiàn)2保持不變DF1保持不變，F(xiàn)2逐漸減小【解析】把物體A和圓環(huán)看成一個(gè)整體，分析其受力如圖甲所示水平方向：F2F.豎直方向：F

3、1GAG環(huán)，可知F1始終不變隔離結(jié)點(diǎn)O，如圖乙所示，F(xiàn)GAtan 由F2F得F2GAtan 即F2隨輕繩與桿MN夾角的減小而減小，故D選項(xiàng)正確【答案】D1解析法是對(duì)研究對(duì)象的任一狀態(tài)進(jìn)行了受力分析，建立平衡方程，求出因變量與自變量的一般函數(shù)式，然后依據(jù)自變量的變化確定因變量的變化2圖解法是依據(jù)某一參量的變化過(guò)程分析研究對(duì)象的受力，并作出力的平行四邊形，由動(dòng)態(tài)的力的平行四邊形的邊長(zhǎng)(或角度)的變化，確定某一力大小與方向的變化規(guī)律，從而得到正確的結(jié)論用“整體法”與“隔離法”解決物體系統(tǒng)的平衡問(wèn)題1整體法的含義：所謂整體法就是對(duì)物理問(wèn)題的整體系統(tǒng)進(jìn)行分析、研究的方法2整體法的優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)整體法分析物理

4、問(wèn)題，可以弄清系統(tǒng)的整體變化情況，從整體上揭示事物的本質(zhì)和變化規(guī)律，從而避開(kāi)中間環(huán)節(jié)的繁瑣推算，能靈活地解決問(wèn)題3隔離法的含義：所謂隔離法就是將某一物理問(wèn)題的整個(gè)系統(tǒng)中的一部分，從系統(tǒng)中隔離出來(lái)進(jìn)行分析、研究的方法4隔離法的優(yōu)點(diǎn)：可以弄清系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體間作用的情況，從而對(duì)系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體間的相互作用有詳細(xì)的理解和掌握有一個(gè)直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙；OB豎直向下，表面光滑，AO上面套有小環(huán)P，OB上面套有小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)間由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩相連，并在某一位置上平衡，如圖4­2所示現(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡狀態(tài)，那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)

5、和原來(lái)的平衡狀態(tài)相比較，AO桿對(duì)P環(huán)的支持力N和細(xì)繩上的拉力T的變化情況是()圖4­2AN不變，T變大BN不變，T變小CN變大，T變大DN變大，T變小【解析】以P、Q整體為研究對(duì)象，在豎直方向上，整體僅受OA對(duì)P環(huán)的支持力和豎直方向整體的重力，二力是平衡力，由于整體重力不變，故OA對(duì)P環(huán)的支持力也保持不變?cè)O(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為，對(duì)Q環(huán)由平衡條件得Tcos mg，則繩的拉力為T，由P向左移動(dòng)時(shí)，減小，則T減小，故B選項(xiàng)正確【答案】B1(多選)如圖4­3，一光滑的輕滑輪用細(xì)繩OO懸掛于O點(diǎn)；另一細(xì)繩跨過(guò)滑輪，其一端懸掛物塊a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b.外力F向右上

6、方拉b，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)若F方向不變，大小在一定范圍內(nèi)變化，物塊b仍始終保持靜止，則()圖4­3A繩OO的張力也在一定范圍內(nèi)變化B物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化C連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化D物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化【解析】因?yàn)槲飰Kb始終保持靜止，所以繩OO的張力不變，連接a和b的繩的張力也不變，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；拉力F大小變化，F(xiàn)的水平分量和豎直分量都發(fā)生變化，由共點(diǎn)力的平衡條件知，物塊b受到的支持力和摩擦力在一定范圍內(nèi)變化，選項(xiàng)B、D正確【答案】BD2如圖4­4，兩個(gè)輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧上；一細(xì)線穿過(guò)兩輕環(huán)，其兩端

7、各系一質(zhì)量為m的小球在a和b之間的細(xì)線上懸掛一小物塊平衡時(shí)，a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑不計(jì)所有摩擦小物塊的質(zhì)量為()圖4­4A.B.mCm D2m【解析】如圖所示，由于不計(jì)摩擦，線上張力處處相等，且輕環(huán)受細(xì)線的作用力的合力方向指向圓心由于a、b間距等于圓弧半徑，則aOb60°，進(jìn)一步分析知，細(xì)線與aO、bO間的夾角皆為30°.取懸掛的小物塊研究，懸掛小物塊的細(xì)線張角為120°，由平衡條件知，小物塊的質(zhì)量與小球的質(zhì)量相等，即為m.故選項(xiàng)C正確【答案】C3如圖4­5所示，三條繩子的一端都系在細(xì)直桿頂端，另一端都固定在水平地面上，將桿豎直緊壓在

8、地面上，若三條繩長(zhǎng)度不同下列說(shuō)法正確的有()圖4­5A三條繩中的張力都相等B桿對(duì)地面的壓力大于自身重力C繩子對(duì)桿的拉力在水平方向的合力為零D繩子拉力的合力與桿的重力是一對(duì)平衡力【解析】桿靜止在水平地面上，則桿受到重力、三條繩子的拉力和地面對(duì)它的支持力根據(jù)平衡條件，則三條繩的拉力的合力豎直向下，故繩子對(duì)桿的拉力在水平方向的合力為零桿對(duì)地面的壓力大小等于桿的重力與三條繩的拉力的合力之和，選項(xiàng)B、C正確由于三條繩長(zhǎng)度不同，即三條繩與豎直方向的夾角不同，所以三條繩上的張力不相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤繩子拉力的合力與桿的重力方向相同，因此兩者不是一對(duì)平衡力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤【答案】BC4如圖4­6所

9、示，一小球在斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮一切摩擦，如果把豎直擋板由豎直位置緩慢繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)至水平位置，則此過(guò)程中球?qū)醢宓膲毫1和球?qū)π泵娴膲毫2的變化情況是()圖4­6AF1先增大后減小，F(xiàn)2一直減小BF1先減小后增大，F(xiàn)2一直減小CF1和F2都一直減小DF1和F2都一直增大【解析】小球受力如圖甲所示，因擋板是緩慢移動(dòng)，所以小球處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，在移動(dòng)過(guò)程中，此三力(重力、斜面的支持力N、擋板的彈力F)組成的矢量三角形的變化情況如圖乙所示(重力大小方向均不變，斜面對(duì)其支持力方向始終不變)，由圖可知此過(guò)程中斜面對(duì)小球的支持力不斷減小，擋板對(duì)小球彈力先減小后增大，再由牛頓第三定律知B對(duì)甲乙【答案】B5如圖4­7所示，A、B質(zhì)量分別為mA和mB，疊放在傾角為的斜面上以相同的速度勻速下滑，則 ()圖4­7AA、B間無(wú)摩擦力作用BB受到的滑動(dòng)摩擦力大小為(mAmB)gsin CB受到的靜摩擦力大小為mAgsin D取下A物體后，B物體仍能勻速下滑【解析】將A、B看成整體，則(mAmB)gsin f，N(mAmB)·gcos ，又fN，得ta