高三物理一輪復(fù)習(xí)共點(diǎn)力平衡通用課件

共點(diǎn)力的平衡及其應(yīng)用復(fù)習(xí)目標(biāo)1.理解共點(diǎn)力的概念，掌握共點(diǎn)力平衡的條件及推論；2.掌握對(duì)物體進(jìn)行受力分析的一般步驟與方法；3.掌握整體法與隔離法，4.會(huì)利用共點(diǎn)力的平衡分析生產(chǎn)生活中的實(shí)際情景．第1課時(shí)知識(shí)梳理重摩擦同一點(diǎn)靜止勻速直線運(yùn)動(dòng)相等相反

考點(diǎn)一物體的受力分析1．定義 把指定物體(研究對(duì)象)在特定的物理環(huán)境中受到的所有外力都找出來(lái)，并畫出受力示意圖的過(guò)程。2．受力分析的一般順序 先分析場(chǎng)力(重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力)，再分析接觸力(彈力、摩擦力)，最后分析其他力。

例1

如圖所示，兩個(gè)相似的斜面體A、B在豎直向上的力F的作用下靜止靠在豎直粗糙墻壁上．關(guān)于斜面體A和B的受力情況，下列說(shuō)法正確的是(

)A．A一定受到4個(gè)力B．B可能受到4個(gè)力C．B與墻壁之間一定有彈力和摩擦力D．A與B之間一定有摩擦力答案：AD題后反思在受力分析時(shí)的注意點(diǎn)1．不要把研究對(duì)象所受的力與研究對(duì)象對(duì)其他物體的作用力混淆．2．對(duì)于分析出的物體受到的每一個(gè)力，都必須明確其來(lái)源，即每一個(gè)力都應(yīng)找出其施力物體，不能無(wú)中生有．3．合力和分力不能重復(fù)考慮．如圖所示，傳送帶沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)．小木塊a、b用細(xì)線連接，用平行于傳送帶的細(xì)線拉住a，兩木塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)．關(guān)于木塊受力個(gè)數(shù)，正確的是(

)A．a(chǎn)受4個(gè)，b受5個(gè)B．a(chǎn)受4個(gè)，b受4個(gè)C．a(chǎn)受5個(gè)，b受5個(gè)D．a(chǎn)受5個(gè)，b受4個(gè)【答案】D【變式訓(xùn)練】C考點(diǎn)二整體法和隔離法解決平衡問(wèn)題分析系統(tǒng)外力時(shí)，優(yōu)先考慮整體法，分析系統(tǒng)內(nèi)力時(shí)，優(yōu)先考慮隔離法，有時(shí)即使分析系統(tǒng)外力，也必須采用隔離法先分析某些物理量及其變化．整體法與隔離法是分析系統(tǒng)平衡(或動(dòng)態(tài)平衡)問(wèn)題的常用方法．【變式訓(xùn)練】2(2013年山東15)如圖所示，用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個(gè)相同的小球連接并懸掛，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧A與豎直方向的夾角為30°，彈簧C水平，則彈簧A、C的伸長(zhǎng)量之比為(

)D法一隔離法法二整體法方法內(nèi)容合成法物體受幾個(gè)力的作用，通過(guò)合成的方法將它們簡(jiǎn)化成兩個(gè)力，這兩個(gè)力滿足二力平衡條件分解法物體受到幾個(gè)力的作用，將某一個(gè)力按力的效果進(jìn)行分解，則其分力和其他力在所分解的方向上滿足平衡條件正交分解法將處于平衡狀態(tài)的物體所受的力，分解為相互正交的兩組，每一組的力都滿足二力平衡條件力的三角形法物體受同一平面內(nèi)三個(gè)互不平行的力的作用平衡時(shí)，這三個(gè)力的矢量箭頭首尾相接，構(gòu)成一個(gè)矢量三角形．若三個(gè)力的矢量箭頭首尾相接恰好構(gòu)成三角形，則這三個(gè)力的合力必為零，利用三角形定則，根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學(xué)知識(shí)可求解未知力考點(diǎn)三物體靜態(tài)平衡問(wèn)題的常用方法

CBD【變式訓(xùn)練】本課時(shí)結(jié)束請(qǐng)完成課時(shí)作業(yè)受力分析、共點(diǎn)力作用下物體的平衡復(fù)習(xí)目標(biāo)1.掌握處理動(dòng)態(tài)平衡的常用方法2.掌握用“相似三角形”解平衡狀態(tài)問(wèn)題第2課時(shí)處理動(dòng)態(tài)平衡、臨界與極值問(wèn)題的常用方法方法步驟解析法①列平衡方程求出未知量與已知量的關(guān)系表達(dá)式②根據(jù)已知量的變化情況來(lái)確定未知量的變化情況圖解法①根據(jù)已知量的變化情況，畫出平行四邊形的邊角變化②確定未知量大小、方向的變化在共點(diǎn)力的平衡中，有些題目中常有“緩慢移動(dòng)”一詞，表示這些物體處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)．圖解法：是指在對(duì)物體在狀態(tài)變化過(guò)程中的若干狀態(tài)進(jìn)行受力分析(一般受三個(gè)力)的基礎(chǔ)上，若滿足有一個(gè)力大小、方向均不變，另有一個(gè)力方向不變時(shí)，可畫出這三個(gè)力的封閉矢量三角形(或用平行四邊形定則畫圖)，依據(jù)某一參量(如角度、長(zhǎng)度等)的變化，在同一圖中作出物體在若干狀態(tài)下力的平衡圖來(lái)分析力的變化情況的方法．圖解法也常用于求極值問(wèn)題，具有簡(jiǎn)單、直觀的優(yōu)點(diǎn)．考點(diǎn)一物體動(dòng)態(tài)平衡——圖解法AB【變式訓(xùn)練】(2012·全國(guó))如圖所示，一小球放置在木板與豎直墻面之間．設(shè)墻面對(duì)球的壓力大小為N1，球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镹2.以木板與墻連接點(diǎn)所形成的水平直線為軸，將木板從圖示位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置．不計(jì)摩擦，在此過(guò)程中A．N1始終減小，N2始終增大B．N1始終減小，N2始終減小C．N1先增大后減小，N2始終減小D．N1先增大后減小，N2先減小后增大B動(dòng)態(tài)平衡的實(shí)際問(wèn)題——晾衣架模型AD如圖所示，不可伸長(zhǎng)、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線一端固定在豎直墻上的O點(diǎn)，另一端A通過(guò)一個(gè)輕質(zhì)動(dòng)滑輪沿水平面從P點(diǎn)向Q點(diǎn)緩慢移動(dòng)一段距離，動(dòng)滑輪下吊一重物，不計(jì)一切摩擦，則細(xì)線上張力的變化情況為(

)A．變大B．變小C．不變 D．無(wú)法確定——一題多變B變式1如下圖所示，不可伸長(zhǎng)的細(xì)線一端固定于豎直墻上的O點(diǎn)，拉力F通過(guò)一個(gè)輕質(zhì)定滑輪和輕質(zhì)動(dòng)滑輪豎直作用于細(xì)線的另一端，若重物M在力F的作用下緩緩上升，拉力F的變化情況為(

)A．變大B．變小C．不變D．無(wú)法確定A變式2

重物通過(guò)細(xì)線拴在AB細(xì)線上的O點(diǎn)，B沿豎直擋板PQ緩緩豎直向下移動(dòng)，保持O點(diǎn)位置不變，如圖所示，那么OA和OB細(xì)線上的拉力將怎樣變化？答案：OA細(xì)線上的拉力一直增大，OB上的拉力先減小后增大．考點(diǎn)2用“相似三角形”解平衡狀態(tài)問(wèn)題

半徑為R的表面光滑的半球固定在水平面上．在距其最高點(diǎn)的正上方為h的懸點(diǎn)O，固定長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩一端，繩的另一端拴一個(gè)重為G的小球．小球靜止在球面上，如右圖所示．則半球?qū)π∏虻闹С至屠K對(duì)小球的拉力各等于多少？半球?qū)π∏虻闹С至N＝GR/(R＋h)繩對(duì)小球的拉力FT＝GL/(R＋h)【變式訓(xùn)練】如圖所示，AC是上端帶定滑輪的固定豎直桿，質(zhì)量不計(jì)的輕桿BC一端通過(guò)鉸鏈固定在C點(diǎn)，另一端B懸掛一重為G的物體，且B端系有一根輕繩，并繞過(guò)定滑輪A，用力F拉繩，開始時(shí)角BCA大于90°，現(xiàn)使角BCA緩慢減小，直到桿BC接近豎直桿AC.此過(guò)程中，輕桿B端所受桿的力將(

)A．大小不變B．逐漸增大C．逐漸減小D．先減小后增大A1．(2014·德州二模)如圖8所示，三個(gè)重均為100N的物塊，疊放在水平桌面上，各接觸面水平，水平拉力F＝20N作用在物塊2上，三條輕質(zhì)繩結(jié)于O點(diǎn)，與物塊3連接的繩水平，與天花板連接的繩與水平方向成45°角，豎直繩懸掛重為20N的小球P。整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。則 (

)圖8A．物塊1和2之間的摩擦力大小為20NB．與物塊3相連的輕質(zhì)繩的拉力大小為20NC．桌面對(duì)物塊3的支持力大小為320ND．物塊3受4個(gè)力的作用B當(dāng)堂訓(xùn)練2

(2014年蘇北四市二次調(diào)考)如圖所示，吊床用繩子拴在兩棵樹上的等高位置．某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均處于靜止?fàn)顟B(tài)．設(shè)吊床兩端系繩的拉力為F1、吊床對(duì)該人的作用力為F2，則(

)A．坐著比躺著時(shí)F1大 B．躺著比坐著時(shí)F1大C．坐著比躺著時(shí)F2大 D．躺著比坐著時(shí)F2大A本課時(shí)結(jié)束請(qǐng)完成課時(shí)作業(yè)第3講受力分析、共點(diǎn)力作用下物體的平衡復(fù)習(xí)目標(biāo)1.掌握臨界與極值問(wèn)題的常用方法第3課時(shí)考點(diǎn)三平衡中的臨界與極值問(wèn)題利用三角函數(shù)求臨界與極值問(wèn)題(16分)物體A的質(zhì)量為2kg，兩根輕細(xì)繩b和c的一端連接于豎直墻上，另一端系于物體A上，在物體A上另施加一個(gè)方向與水平線成θ角的拉力F，相關(guān)幾何關(guān)系如圖所示，θ＝60°.若要使兩繩都能伸直，求拉力F的大小范圍．(g取10m/s2)

本題可以利用解析法進(jìn)行分析，通過(guò)列出的平衡方程求出繩b和繩c的拉力表達(dá)式，若要使兩繩都伸直，則必須保證兩繩的拉力都大于或等于零，進(jìn)而求出F的極值．求繩拉力的臨界與極值問(wèn)題解析法：是指對(duì)物體受力分析，畫出受力圖后，根據(jù)動(dòng)態(tài)變化的原因(如某角度、某長(zhǎng)度)，利用平衡條件列出方程，求出應(yīng)變物理量與自變物理量的一般函數(shù)關(guān)系式(如用三角函數(shù)表示出各個(gè)作用力與變化夾角間的關(guān)系)，然后根據(jù)自變量的變化情況及變化區(qū)間確定應(yīng)變量的變化情況的方法．這種方法比較精確，但不夠直觀．圖11B考點(diǎn)三利用作圖求臨界與極值問(wèn)題【變式訓(xùn)練】

．(2015年衡水模擬)如圖所示，三根長(zhǎng)度均為l的輕繩分別連接于C、D兩點(diǎn)，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距2l.現(xiàn)在C點(diǎn)上懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的重物，為使CD繩保持水平，在D點(diǎn)上可施加力的最小值為(

)C解決臨界問(wèn)題的基本思路是(1)認(rèn)真審題，詳細(xì)分析問(wèn)題中變化的過(guò)程(包括分析整體過(guò)程中有幾個(gè)階段)；(2)尋找過(guò)程中變化的物理量(自變量與因變量)；(3)探索因變量隨自變量變化時(shí)的變化規(guī)律，要特別注意相關(guān)物理量的變化