2019版高考物理大相互作用第6講受力分析共點(diǎn)力的平衡課件.pptx

1、,相互作用,第 二 章,第6講受力分析共點(diǎn)力的平衡,欄目導(dǎo)航,1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)，并畫出受力圖，這個(gè)過(guò)程就是受力分析 (2)受力分析的順序 先找重力，再找接觸力(彈力、摩擦力)，最后分析電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力及其他力,(3)受力分析的步驟 明確研究對(duì)象確定分析受力的物體，研究對(duì)象可以是單個(gè)物體，也可以是多個(gè)物體的組合 隔離物體分析將研究對(duì)象從周圍物體中_出來(lái)，進(jìn)而分析物體受的重力、彈力、摩擦力、電磁力等，檢查周圍有哪些物體對(duì)它施加了力的作用 畫出受力示意圖邊分析邊將力一一畫在受力示意圖上，準(zhǔn)確標(biāo)出_. 檢查畫出的每一個(gè)力能否找出它的_

2、，檢查分析結(jié)果能否使研究對(duì)象處于題目所給的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，否則，必然發(fā)生了漏力、添力或錯(cuò)力現(xiàn)象,隔離,方向,施力物體,勻速直線運(yùn)動(dòng),相等,相反,三力平衡 如果物體在三個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任意兩個(gè)力的合力一定與第三個(gè)力大小_、方向_. 多力平衡 如果物體受多個(gè)力作用處于平衡狀態(tài)，其中任何一個(gè)力與其余力的合力大小_、方向_. 思考感悟(1)物體在某一時(shí)刻速度為零時(shí)，物體不一定處于平衡狀態(tài)(2)在多個(gè)共點(diǎn)力作用下的物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，如果其中一個(gè)力消失其他力保持不變，物體沿消失的力的反方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),相等,相反,相等,相反,1請(qǐng)判斷下列表述是否正確，對(duì)不正確的表述，請(qǐng)說(shuō)明原因

3、 (1)物體沿光滑斜面下滑時(shí)，物體受到重力、支持力和下滑力的作用() 解析下滑力并不是實(shí)際存在的力，而只是重力的一個(gè)分力 (2)速度等于零的物體一定處于平衡狀態(tài)() 解析比如豎直上拋的物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，速度雖然等于零，但并不是平衡狀態(tài) (3)物體的平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或速度大小不變的狀態(tài)() 解析平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),2(多選)如圖所示，物體M在豎直向上的拉力F作用下靜止在一固定的粗糙斜面上，則物體M受力個(gè)數(shù)可能為() A2個(gè)B3個(gè) C4個(gè)D5個(gè) 解析當(dāng)Fmg時(shí)，物體只受到重力和拉力F的作用；當(dāng)Fmg時(shí)，物體還受到斜面彈力和摩擦力的作用，故選項(xiàng)A、C正確,AC,一物體

4、的受力分析,整體法、隔離法在受力分析時(shí)的靈活運(yùn)用 (1)當(dāng)所涉及的物理問(wèn)題是整體與外界作用時(shí)，應(yīng)用整體分析法，可使問(wèn)題簡(jiǎn)單明了，而不必考慮內(nèi)力的作用 (2)當(dāng)涉及的物理問(wèn)題是物體間的相互作用時(shí)，應(yīng)用隔離分析法，這時(shí)系統(tǒng)中物體間相互作用的內(nèi)力就會(huì)變?yōu)楦鱾€(gè)獨(dú)立物體的外力,例1(2018浙江寧波調(diào)研)如圖所示，斜面小車M靜止在光滑水平面上，一邊緊貼墻壁若再在斜面上加一物體m，且M、m相對(duì)靜止，小車后來(lái)受力個(gè)數(shù)為() A3B4 C5D6,B,解析對(duì)M和m整體，它們必受到重力和地面支持力，因小車靜止，由平衡條件知墻面對(duì)小車必?zé)o作用力以小車為研究對(duì)象，如右圖所示，它受四個(gè)力：重力Mg，地面的支持力FN1，

5、m對(duì)它的壓力FN2和摩擦力Ff.由于m靜止，可知Ff和FN2的合力必豎直向下，故選項(xiàng)B正確,二解決平衡問(wèn)題常用的方法,例2(2018湖南常德模擬)如圖所示，重為G的均勻鏈條，兩端用等長(zhǎng)的輕繩連接，掛在等高的地方，輕繩與水平方向成角試求： (1)繩子的拉力； (2)鏈條在最低點(diǎn)的相互拉力的大小 解析(1)先用整體法，以整個(gè)鏈條為研究對(duì)象，鏈條受重力G和兩端輕繩的拉力F1、F2的作用，此三力必相交于一點(diǎn)O，如圖甲所示，則有F1cos F2cos ，即F1F2.,應(yīng)用平衡條件解題步驟 (1)選取研究對(duì)象：根據(jù)題目要求，選取一個(gè)平衡體(單個(gè)物體或系統(tǒng)，也可以是結(jié)點(diǎn))作為研究對(duì)象 (2)畫受力示意圖：對(duì)

6、研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，畫出受力示意圖 (3)三個(gè)力直接合成或正交分解，四個(gè)及四個(gè)以上的力正交分解 (4)列方程求解：根據(jù)平衡條件列出平衡方程，解平衡方程，對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論,1動(dòng)態(tài)平衡 在某一物理過(guò)程中，物體或系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)，而物體或系統(tǒng)受到的力有一部分是變力(力的大小變或方向變或大小和方向均發(fā)生變化)，這樣的物理過(guò)程叫動(dòng)態(tài)平衡 2基本思路 化“動(dòng)”為“靜”，“靜”中求“動(dòng)”,三動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題,3“兩種”典型方法,例3(2017江蘇南京調(diào)研)(多選)如圖所示，在粗糙水平地面上放著一個(gè)截面為四分之一圓弧的柱狀物體A，A的左端緊靠豎直墻，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，已知A的圓半徑為球B的半徑的3

7、倍，球B所受的重力為G，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)設(shè)墻壁對(duì)B的壓力為F1，A對(duì)B的壓力為F2，則若把A向右移動(dòng)少許后，它們?nèi)蕴幱陟o止?fàn)顟B(tài)，則F1、F2的變化情況分別是() AF1減小BF1增大 CF2增大DF2減小,AD,1臨界問(wèn)題 當(dāng)某物理量變化時(shí)，會(huì)引起其他幾個(gè)物理量的變化，從而使物體所處的平衡狀態(tài)“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”，在問(wèn)題的描述中常用“剛好”“剛能”“恰好”等語(yǔ)言敘述 2極值問(wèn)題 平衡物體的極值，一般指在力的變化過(guò)程中的最大值和最小值問(wèn)題,四平衡中的臨界與極值問(wèn)題,3解決平衡中臨界與極值問(wèn)題的常用方法 (1)圖解法：根據(jù)物體的平衡條件，作出力的矢量圖，通過(guò)對(duì)物理過(guò)程的分析，利用平行四

8、邊形定則進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，確定最大值與最小值 (2)數(shù)學(xué)解法：通過(guò)對(duì)問(wèn)題的分析，依據(jù)物體的平衡條件寫出物理量之間的函數(shù)關(guān)系(或畫出函數(shù)圖象)，用數(shù)學(xué)方法求極值(如求二次函數(shù)極值、公式極值、三角函數(shù)極值),A,1.如圖所示，把球夾在豎直墻面AC和木板BC之間，不計(jì)摩擦，球?qū)Φ膲毫镕N1，球?qū)Π宓膲毫镕N2.在將板BC逐漸放至水平的過(guò)程中，下列說(shuō)法中，正確的是() AFN1和FN2都增大 BFN1和FN2都減小 CFN1增大，F(xiàn)N2減小 DFN1減小，F(xiàn)N2增大,B,2(2018湖北武漢調(diào)研)如圖所示，一光滑小球靜置在光滑半球面上，被豎直放置的光滑擋板擋住現(xiàn)水平向右緩慢地移動(dòng)擋板，則在小球運(yùn)動(dòng)的

9、過(guò)程中(該過(guò)程小球未脫離球面且球面始終靜止)，擋板對(duì)小球的推力F、半球面對(duì)小球的支持力FN的變化情況是() AF增大，F(xiàn)N減小 BF增大，F(xiàn)N增大 CF減小，F(xiàn)N減小 DF減小，F(xiàn)N增大,B,3(2018河北保定調(diào)研)如圖所示，斜面頂端固定有半徑為R的輕質(zhì)滑輪，用不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩將半徑為r的球沿斜面緩慢拉升不計(jì)各處摩擦，且Rr.設(shè)繩對(duì)球的拉力為F，斜面對(duì)球的支持力為N，則關(guān)于F和N的變化情況，下列說(shuō)法正確的是() AF一直增大，N一直減小 BF一直增大，N先減小后增大 CF一直減小，N保持不變 DF一直減小，N一直增大,A,解析小球受到三個(gè)力作用，重力G為恒力，斜面的支持力N方向垂直斜面向上

10、，當(dāng)球沿斜面上升時(shí)，細(xì)繩的拉力F與豎直方向的夾角減小，畫出受力的矢量三角形如圖所示，則N減小，F(xiàn)增大，選項(xiàng)A正確,BCD,5(2017東北三省四市聯(lián)考二)(多選)如圖所示，兩根輕繩一端系于結(jié)點(diǎn)O，另一端分別系于固定圓環(huán)上的A、B兩點(diǎn)，O點(diǎn)下面懸掛一物體M，繩OA水平，拉力大小為F1，繩OB與OA夾角120，拉力大小為F2，將兩繩同時(shí)緩慢順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)75，并保持兩繩之間的夾角始終不變，且物體始終保持靜止?fàn)顟B(tài)則在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是() AF1逐漸增大 BF1先增大后減小 CF2逐漸減小 DF2先增大后減小,BC,例1(6分)(多選)如圖是某同學(xué)為頸椎病人設(shè)計(jì)的一個(gè)牽引裝置的示意圖，一根輕繩

11、繞過(guò)兩個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪后兩端各掛著一個(gè)相同的重物，與動(dòng)滑輪相連的帆布帶拉著病人的頸椎(圖中是用手指代替頸椎做實(shí)驗(yàn))，整個(gè)裝置在同一豎直平面內(nèi)如果要增大手指所受的拉力，可采取的方法是() A只增加繩的長(zhǎng)度 B只增加重物的質(zhì)量 C只將手指向下移動(dòng) D只將手指向上移動(dòng),答題送檢來(lái)自閱卷名師報(bào)告,規(guī)范答題 解析手指所受拉力的大小等于繞過(guò)動(dòng)滑輪的繩子兩端的拉力F1、F2的合力F的大小只增加繩的長(zhǎng)度，F(xiàn)1、F2的大小及其夾角不變，則合力F不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；只增加重物的質(zhì)量，F(xiàn)1、F2的大小增大，夾角不變，則合力F變大，如圖甲所示，選項(xiàng)B正確；手指向下移動(dòng)，F(xiàn)1、F2大小不變，夾角變小，則合力F變大，如圖乙所示，選項(xiàng)C正確；同理，選項(xiàng)D錯(cuò)誤 答案BC,C,B,3如圖所示，輕繩的兩端分別系在圓環(huán)A和小球B上，圓環(huán)A套在粗糙的水平直桿MN上，現(xiàn)用水平力F拉著繩子上的一點(diǎn)O，使小球B從圖中實(shí)線位置緩慢上升到虛線位置，但圓環(huán)A始終保持在原位置不動(dòng)則在這一過(guò)程中，環(huán)對(duì)桿的摩擦力Ff和環(huán)對(duì)桿的壓力