高考物理 第一章 章未總結(jié)課件

1、專題講座 專題一 力的合成法 物體在三個共點力的作用下處于平衡狀態(tài),則任意 兩個力的合力一定與第三個力大小相等,方向相反, “力的合成法”是解決三力平衡問題的基本方法. 【例1】如圖1所示,重物的質(zhì)量為m, 輕細繩AO和BO的A端、B端是固定 的,平衡時AO水平,BO與水平面的 夾角為,AO的拉力F1和BO的拉力 F2的大小是 ( ) 圖1,熱點講座,平衡問題求解“八法”,A.F1=mgcos B.F1=mgcot C.F2=mgsin D.F2=mg/sin 解析 根據(jù)三力平衡特點,任意兩 力的合力與第三個力等大反向,可作 出如圖矢量圖,由三角形知識可得 F1=mgcot , 所以正確選項為

2、B、D. 答案 BD,專題二 正交分解法 物體受到三個或三個以上力的作用時,常用正交分 解法列平衡方程求解:Fx合=0,Fy合=0.為方便計算,建 立坐標系時以盡可能多的力落在坐標軸上為原則. 【例2】如圖2所示，不計滑輪摩擦,A、B兩物體均處 于靜止狀態(tài). 現(xiàn)加一水平力F作用在B上使B緩慢右 移,試分析B所受力F的變化情況. 圖2,解析 對物體B受力分析如圖,建立如圖直角坐標系. 在y軸上有 Fy合=FN+FAsin -GB=0, 在x軸上有 Fx合=F-Ff-FAcos =0, 又Ff=FN; 聯(lián)立得F=GB+FA(cos -sin ). 可見,隨著不斷減小,水平力F將不斷增大. 答案 隨

3、著不斷減小,水平力F將不斷增大,專題三 整體法與隔離法 整體法是把兩個或兩個以上物體組成的系統(tǒng)作為 一個整體來研究的分析方法;當只涉及研究系統(tǒng)而不 涉及系統(tǒng)內(nèi)部某些物體的受力和運動時,一般可采用 整體法. 隔離法是將所確定的研究對象從周圍物體(連接體) 系統(tǒng)中隔離出來進行分析的方法,其目的是便于進一 步對該物體進行受力分析，得出與之關(guān)聯(lián)的力.為了 研究系統(tǒng)(連接體)內(nèi)某個物體的受力和運動情況時, 通?？刹捎酶綦x法.一般情況下，整體法和隔離法是 結(jié)合在一起使用的.,【例3】有一直角支架AOB,AO水平 放置,表面粗糙;OB豎直向下,表面 光滑.AO上套有小環(huán)P,OB上套有小 環(huán)Q,兩環(huán)質(zhì)量均為m

4、.兩環(huán)間由一根 質(zhì)量可忽略且不可伸長的細繩相連, 圖3 并在某一位置平衡,如圖3所示.現(xiàn)將P環(huán)向左移一小 段距離,兩環(huán)再次達到平衡,將移動后的平衡狀態(tài)和 原來的平衡狀態(tài)比較，AO桿對P環(huán)的支持力FN和細 繩上的拉力FT的變化情況是 ( ) A.FN不變,FT變大 B.FN不變,FT變小 C.FN變大,FT變大 D.FN變大,FT變小,解析 采取先“整體”后“隔離”的方法.以P、Q 繩為整體研究對象,受重力、AO給 的向上彈力、OB給的水平向左彈 力.由整體處于平衡狀態(tài)知AO給P 向右靜摩擦力與OB給的水平向左 彈力大小相等;AO給的豎直向上彈 力與整體重力大小相等.當P環(huán)左移 一段距離后,整體

5、重力不變,AO給的豎直向上彈力也 不變.再以Q環(huán)為隔離研究對象,受力如圖所示，Q環(huán) 所受重力G、OB給Q的彈力F1,繩的拉力FT處于平衡; P 環(huán)向左移動一小段距離的同時FT移至FT位置,仍 能平衡,即FT豎直分量與G大小相等,FT應(yīng)變小,所以 正確答案為B選項. 答案 B,專題四 三角形法 對受三力作用而平衡的物體,將力矢量圖平移使三 力組成一個首尾依次相接的封閉力三角形,進而處理 物體平衡問題的方法叫三角形法;力三角形法在處理 動態(tài)平衡問題時方便、直觀,容易判斷. 【例4】如圖4,細繩AO、BO等長且共同懸一物,A點 固定不動,在手持B點沿圓弧向C點緩慢移動過程中, 繩BO的張力將 ( )

6、 圖4,A.不斷變大 B.不斷變小 C.先變大再變小 D.先變小再變大 解析 選O點為研究對象,受F、FA、 FB三力作用而平衡.此三力構(gòu)成一封 閉的動態(tài)三角形如圖.容易看出,當FB 與FA垂直即+=90時,FB取最小 值,所以D選項正確. 答案 D,專題五 相似三角形法 物體受到三個共點力的作用而處于平衡狀態(tài)，畫 出其中任意兩個力的合力與第三個力等值反向的平行 四邊形,其中可能有力三角形與題設(shè)圖中的幾何三角 形相似,進而力三角形與幾何三角形對應(yīng)成比例，根 據(jù)比值便可計算出未知力的大小與方向. 【例5】固定在水平面上的光滑半球半 徑為R,球心O的正上方C處固定一個 小定滑輪,細繩一端拴一小球置

7、于半 球面上的A點,另一端繞過定滑輪,如 圖5所示. 圖5,現(xiàn)將小球緩慢地從A點拉向B點,則此過程中小球?qū)Π?球的壓力大小FN、細繩的拉力大小FT的變化情況是 ( ) A.FN不變,FT不變 B.FN不變,FT變大 C.FN不變,FT變小 D.FN變大,FT變小 解析 小球受力如圖所示,根據(jù)平衡 條件知,小球所受支持力FN和細線 拉力FT的合力F跟重力是一對平衡力, 即F=G.,根據(jù)幾何關(guān)系知,力三角形FAFN與幾何三角形COA 相似.設(shè)滑輪到半球頂點B的距離為h,線長AC為L,則 有 由于小球從A點移向B點的過程 中,G、R、h均不變,L減小,故FN大小不變,FT減小. 所以正確答案為C選項

8、. 答案 C,專題六 正弦定理法 正弦定理：在同一個三角形中,三 角形的邊長與所對角的正弦比值相 等;在圖6中有 同樣,在力的三角形中也滿足上述關(guān) 圖6 系,即力的大小與所對角的正弦比值相等. 【例6】不可伸長的輕細繩AO、BO 的結(jié)點為O,在O點懸吊電燈L,OA繩 處于水平,電燈L靜止,如圖7所示.保 持O點位置不變,改變OA的長度使A 點逐漸上升至C點,在此過程中繩OA 的拉力大小如何變化？ 圖7,解析 取O點為研究對象，O點受燈的 拉力F(大小等于電燈重力G)、OA繩的 拉力FT1、OB繩的拉力FT2,如右圖所示. 因為三力平衡,所以FT1、FT2的合力G 與G等大反向.由正弦定理得 由

9、圖知不變,由小變大,所以據(jù)FT1式知FT1先變小 后變大,當=90時,FT1有最小值. 答案 見解析,專題七 拉密原理法 拉密原理:如果在三個共點力作用 下物體處于平衡狀態(tài),那么各力的大 小分別與另外兩個力所夾角的正弦 成正比.在圖8所示情況下,原理表達 式為 圖8 【例7】如圖9所示裝置,兩根細繩拉住 一個小球,保持兩繩之間夾角不變; 若把整個裝置順時針緩慢轉(zhuǎn)動90, 則在轉(zhuǎn)動過程中,CA繩拉力FT1大小 的變化情況是_,CB繩拉力 圖9 FT2大小的變化情況是_.,解析 在整個裝置緩慢轉(zhuǎn)動的過程中， 可以認為小球在每一位置都是平衡的,小 球受到三個力的作用,如圖所示,根據(jù)拉 密原理有 由于

10、不變、由90逐漸變?yōu)?80,sin 會逐漸 變小直到為零,所以FT2逐漸變小直到為零;由于由 鈍角變?yōu)殇J角,sin 先變大后變小，所以FT1先變大 后變小. 答案 先變大后變小 逐漸變小直到為零,專題八 對稱法 研究對象所受力若具有對稱性,則求解時可把較復(fù) 雜的運算轉(zhuǎn)化為較簡單的運算,或者將復(fù)雜的圖形轉(zhuǎn) 化為直觀而簡單的圖形.所以在分析問題時，首先應(yīng) 明確物體受力是否具有對稱性. 【例8】如圖10所示,重為G的均 勻鏈條掛在等高的兩鉤上,鏈條 懸掛處與水平方向成角,試求： 圖10 (1)鏈條兩端的張力大??； (2)鏈條最低處的張力大小. 解析 (1)在求鏈條兩端的張力時,可把鏈條當做一 個質(zhì)點

11、處理.兩邊受力具有對稱性使兩端點的張力F,大小相等，受力分析如圖甲所示.取鏈條整體為質(zhì)點 研究對象. 由平衡條件得豎直方向2Fsin=G,所以端點張力為 (2)在求鏈條最低點張力時,可將鏈條一分為二,取一 半研究.受力分析如圖乙所示,由平衡條件得水平方向 所受力為 即為所求. 答案,1.如圖11所示,質(zhì)量為m的質(zhì)點,與三根相同的螺旋形 輕彈簧相連.靜止時,彈簧c沿豎直方向,相鄰兩彈簧 間的夾角均為120.已知彈簧a、b對質(zhì)點的作用力 大小均為F,則彈簧c對質(zhì)點的作用力大小可能為( ) 圖11 A.F B.F+mg C.F-mg D.mg-F,素能提升,解析 本題容易錯誤地認為三根彈簧一定都處于

12、拉 伸狀態(tài)而漏選A、B、D. 質(zhì)點受四個力作用:重力mg,a、b、c的彈力Fa、Fb、 Fc,四力合力為零,由于彈簧a、b對質(zhì)點的作用力方向 未知,故本題有多解. 當彈簧a、b的彈力均斜向上或斜向下時,因為夾角等 于120,故a、b的彈力的合力大小為F，且豎直向上 或豎直向下.,當a、b彈力的合力豎直向上,c的彈力也向上時,Fc= mg-F,則當mg=2F時,Fc=F,故選項A、D正確. 當a、b彈力的合力豎直向上，c的彈力向下時，F(xiàn)c=F- mg,故選項C正確. 當a、b彈力的合力豎直向下，c的彈力向上時,Fc=F+ mg,故選項B正確. 答案 ABCD,2.假期里,一位同學(xué)在廚房 協(xié)助媽媽

13、做菜，對菜刀發(fā) 生了興趣. 他發(fā)現(xiàn)菜刀的 刀刃前部和后部的厚薄不 圖12 一樣,刀刃前部的頂角小,后部的頂角大(如圖12所示), 他先后做出過幾個猜想,其中合理的是 ( ) A.刀刃前部和后部厚薄不勻,僅是為了打造方便,外形 美觀,跟使用功能無關(guān) B.在刀背上加上同樣的壓力時,分開其他物體的力跟刀 刃厚薄無關(guān) C.在刀背上加上同樣的壓力時,頂角越大,分開其他物 體的力越大 D.在刀背上加上同樣的壓力時,頂角越小,分開其他物 體的力越大,解析 把刀刃部分抽象后，可簡化成一個等腰三角 劈,設(shè)頂角為2,背寬為d,側(cè)面長為l,如下圖甲所示. 當在劈背施加壓力F后產(chǎn)生垂直側(cè)面的兩個分力F1、 F2,使用

14、中依靠著這兩個分力分開被加工的其他物體. 由對稱可知這兩個分力大小相等(F1=F2),因此畫出力 分解的平行四邊形,實為菱形如圖乙所示. 在這個力的平行四邊形中，取其四分之一考慮(圖中,陰影部分).根據(jù)它跟半個劈的直角三角形的相似關(guān) 系,有關(guān)系式 由此可見,刀背上加上一定的壓力F時,側(cè)面分開其他 物體的力跟頂角的大小有關(guān),頂角越小,sin 的值越 小,F1和F2越大. 但是刀刃的頂角越小時,刀刃的強度會減小,碰到較硬 的物體時刀刃會卷口甚至碎裂,實際制造過程中為了 適應(yīng)加工不同物體的需要,所以做成前部較薄,后部較 厚.使用時，用前部切一些軟的物品(如魚、肉、蔬 菜、水果等),用后部斬劈堅硬的骨

15、頭之類的物品,俗 話說:“前切后劈”,指的就是這個意思,故選項D正確. 答案 D,3.如圖13所示,一名騎獨輪車的雜技演員在空中鋼索 上表演,如果演員與獨輪車的總質(zhì)量為80 kg,兩側(cè)的 鋼索互成150夾角,求鋼索所受拉力有多大?(鋼索 自重不計,取cos 75=0.259) 圖13,解析 對鋼絲繩上與車輪接觸 的點作為受力對象,其受力如 圖所示.其中F1、F2為兩側(cè)鋼索 對O點的拉力,顯然,F1=F2,G 為O點受到的獨輪車的壓力,平衡時,F1、F2的合力F 大小與G相等.G數(shù)值上等于人和車的重力G. 由幾何關(guān)系得:2F1cos 75=G=G 所以 答案 1 544N,4.如圖14所示,物體A重100 N,物 體B重20 N,A與水平桌面間的 最大靜摩擦力是30 N,整個系統(tǒng) 處于靜止狀態(tài)，這時A受到的靜 圖14 摩擦力是多大?如果逐漸加大B的重力,而仍保持系 統(tǒng)靜止,則B物體重力的最大