2022-2023年高考物理一輪復(fù)習(xí) 靜力學(xué)基本方法課件

1、處理靜力學(xué)平衡問題技法三巧巧取研究對象巧解匯交力系巧用矢量圖解巧用矢量圖解OAGRmgL+lRFNFT由幾何關(guān)系知由力與幾何相似得解: 如圖所示,一個重為G的小環(huán),套在豎直放置的半徑為R的光滑大圓環(huán)上有一勁度系數(shù)為k,自然長度為L(L2R)的輕彈簧,其上端固定在大圓環(huán)的最高點A,下端與小環(huán)相連,不考慮一切摩擦,則小環(huán)靜止時彈簧與豎直方向的夾角為多大？ 矢量圖解示例1mmgF約tan-1FmaxF約Fmintan-1解: 如圖所示,傾角為的斜面與水平面保持靜止,斜面上有一重為G的物體A與斜面間的動摩擦因數(shù)為,且tan ,現(xiàn)給A施以一水平力F,設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等,求水平推力F多大時物體

2、能在斜面上靜止 ？ 矢量圖解示例2 靜摩擦力達(dá)到最大時,斜面約束力作用線方向與斜面法線成摩擦角! F1F2F1F2F2FF 將力F分解為F1和F2兩個分力,若已知F的大小及F1和F2的夾角,且為鈍角,則當(dāng)F1、F2大小相等時,它們的大小為 ;當(dāng)F1有最大值時,F2大小為 .解:矢量圖解示例3巧取研究對象盡量取整體需“化內(nèi)為外”時取部分方程數(shù)不足時取部分整、分結(jié)合,方便解題取兩環(huán)一線為研究對象FN2mgFfF取下環(huán)為研究對象mgFFTFT 一個直角支架AOB,AO水平放置,表面粗糙,OB豎直,表面光滑,AO上套有小環(huán)P,OB上套有小環(huán)Q,兩環(huán)質(zhì)量均為m,兩環(huán)間由一不可伸長的輕繩相連,并在某一位置

3、平衡,如圖所示現(xiàn)將P向左移一小段距離,兩環(huán)再次達(dá)到平衡,那么移動后的平衡狀態(tài)與原來相比,AO桿對P環(huán)的支持力FN、摩擦力Ff及細(xì)繩上的拉力FT的變化情況是 A. FN不變,Ff變大 , FT變大 B. FN不變,Ff變小, FT變小 C. FN變大,Ff不變 ,FT變大 D. FN變大,Ff變小,FT變大 PQOAB巧取研究對象示例112取2、3兩環(huán)為研究對象,3環(huán)重力設(shè)為GTT3G取2環(huán)為研究對象T2G由幾何關(guān)系得解:三根不可伸長的相同細(xì)繩,一端系在半徑為r0的環(huán)1上,彼此間距相等繩穿過半徑為r0的第3個圓環(huán),另一端用同樣方式系在半徑為2r0的圓環(huán)2上,如圖所示環(huán)1固定在水平面上,整個系統(tǒng)處

4、于平衡試求第2個環(huán)中心與第3個環(huán)中心之距離（三個環(huán)用同種金屬絲制作,摩擦不計） 巧取研究對象示例2T3 如圖所示,一長L、質(zhì)量均勻為M的鏈條套在一表面光滑,頂角為的圓錐上,當(dāng)鏈條在圓錐面上靜止時,鏈條中的張力是多少？ 解: 鏈條的受力具有旋轉(zhuǎn)對稱性鏈條各部分間的張力屬于內(nèi)力,需將內(nèi)力轉(zhuǎn)化為外力,我們可以在鏈條中隔離出任一微元作為研究對象,鏈條其它部分對微元的拉力就成為外力,對微元根據(jù)平衡規(guī)律求解: FTFTFi鏈條微元處于平衡mgFNiFi巧取研究對象示例3 壓延機由兩輪構(gòu)成,兩輪直徑各為d50 cm,輪間的間隙為a0.5 cm,兩輪按反方向轉(zhuǎn)動,如圖上箭頭所示已知燒紅的鐵板與鑄鐵輪之間的摩擦

5、系數(shù)0.1問能壓延的鐵板厚度b是多少？ab分析鐵板受力如圖：小試身手解:FNFf 鐵板能前進(jìn),應(yīng)滿足 分析幾何關(guān)系求角：解得b0.75 cm 巧解匯交力系 物體處于平衡時,其各部分所受力的作用線延長后必匯交于一點,其合力為零.m1m2O(m1+m2)g取兩球一桿為研究對象,分析受力研究對象處于靜止,所受三力矢量構(gòu)成閉合三角形!N1N2由力矢量三角形即得巧解匯交力系示例1如圖所示,一個半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O是球心,碗的內(nèi)表面光滑一根輕質(zhì)桿的兩端固定有兩個小球,質(zhì)量分別是m1、m2,當(dāng)它們靜止時,m1、m2與球心的連線跟水平面分60、30角,則碗對兩小球的彈力大小之比是 A. 12 B

6、. 1 C. 1 D. 2CABDFABBC球系統(tǒng)為一“三力桿”！由三力平衡關(guān)系圖得由幾何關(guān)系圖得FCD細(xì)線BC與豎直成60角巧解匯交力系示例2 如圖所示,B、C兩個小球均重G,用細(xì)線懸掛于A、D兩點而靜止,細(xì)線BC伸直.求:AB和CD兩根細(xì)線的拉力各多大？細(xì)線BC與豎直方向的夾角是多大？ 如圖所示,在墻角處有一根質(zhì)量為m的均勻繩,一端懸于天花板上的A點,另一端懸于豎直墻壁上的B點,平衡后最低點為C,測得繩長AC=2CB,且在B點附近的切線與豎直成角,則繩在最低點C處的張力和在A處的張力各多大？解:取BC段繩為研究對象:mg/3最低點C處的張力FTC為FTCFB取AC段繩為研究對象:FTCFA

7、2mg/32mg/3ACB巧解匯交力系示例3 如圖所示,有一輕桿AO豎直放在粗糙的水平地面上,A端用細(xì)繩系住,細(xì)繩另一端固定于地面上B點,已知 =30,若在AO桿中點施一大小為F的水平力,使桿處于靜止?fàn)顟B(tài),這時地面O端的作用力大小為_,方向_ . FABO60F與桿成30小試身手題1解:分析桿AO受力:研究對象處于靜止,所受三力矢量構(gòu)成閉合三角形! 如圖所示,半圓柱體重G,重心C到圓心O的距離為a=4R/3 ,其中R為圓柱體半徑如半圓柱體與水平面間的摩擦因數(shù)為,求半圓柱體被拉動時所偏過的角度 小試身手題2解:FCGP由半圓柱處于平衡,三力作用線匯交于一點來確定地面約束力!半圓柱所受三力矢量構(gòu)成閉合三角形F約摩擦角由力三角形與幾何三角形相似,得F 如圖所示,對均勻細(xì)桿的一端施力F,力的方向垂直于桿要