福建省高考物理一輪復(fù)習(xí) 第10講 物體的平衡條件的應(yīng)用精品課件.ppt

第10講物體的平衡條件的應(yīng)用 第10講 考點整合 零 第10講 考點整合 零 第10講 考點整合 最大 最小 第10講 要點探究 探究點一三力平衡問題 第10講 要點探究 第10講 物體的平衡條件的應(yīng)用 變式題 如圖10 2所示 豎直絕緣墻壁上固定一個帶電質(zhì)點a a點正上方的p點用絕緣絲線懸掛另一質(zhì)點b a b兩質(zhì)點因為帶電而相互排斥 致使懸線與豎直方向成 角 由于漏電 a b兩質(zhì)點的帶電量緩慢減小 在電荷漏完之前 關(guān)于懸線對懸點p的拉力f1大小和a b間斥力f2大小的變化情況 下面說法中正確的是 a f1保持不變b f1先變大后變小c f2保持不變d f2逐漸增大 a 解析 小球b的受力情況如圖甲所示 漏電過 第10講 要點探究 第10講 物體的平衡條件的應(yīng)用 物體受到的力可按照力的效果進行分解 物體在多個力的作用下 若各力的效果不易確定 則不宜用分解法 多力作用下物體的平衡問題 應(yīng)利用先分解再合成的正交分解法 不考慮力的效果 將各力分別分解到互相垂直的兩個方向x軸上和y軸上 則沿兩坐標軸方向各個分力的合力均等于零 即 fx 0 fy 0 正交分解法多用于三個以上共點力作用下的物體的平衡 注意 對x y軸選擇時 應(yīng)使落在x y軸上的力盡可能多 被分解的力盡可能是已知力 不宜分解待求力 探究點二多力平衡問題 第10講 要點探究 例2 2010 蘇州模型 如圖10 3所示 物體a在同一平面內(nèi)的四個共點力f1 f2 f3和f4的作用下處于靜止狀態(tài) 若其中力f1沿逆時針方向轉(zhuǎn)過120 而保持其大小不變 且其他三個力的大小和方向均不變 則此時物體所受的合力大小為 第10講 物體的平衡條件的應(yīng)用 第10講 要點探究 變式題 如圖10 4所示 質(zhì)量為m的直角劈b放在水平面上 在劈的斜面上放一質(zhì)量為m的物體a 用一沿斜面向上的力f作用于a上 使其沿斜面勻速上滑 在a上滑的過程中直角劈b相對地面始終靜止 則關(guān)于地面對劈的摩擦力f及支持力n 下列說法正確的是 a f 0 n mg mgb f向左 n mg mgc f向右 n mg mgd f向左 n mg mg 第10講 物體的平衡條件的應(yīng)用 b 解析 對a b整體受力分析 推力f有水平向右和豎直向上的分力 所以水平面對劈有向左的摩擦力 地面對劈的支持力小于整體的重力之和 b正確 第10講 要點探究 1 單一物體受多個力作用的平衡問題物體在多個力尤其是包括靜摩擦力 微小形變產(chǎn)生的彈力作用下處于平衡狀態(tài) 必須準確 全面地進行受力分析 結(jié)合物體的平衡條件 用假設(shè)法對各接觸部位是否存在靜摩擦力和彈力仔細推敲 2 多個物體組成的物體系平衡問題研究對象的靈活選擇和變換是解決多物體組成的物體系的關(guān)鍵 在多物體 多過程問題中 研究對象的選擇是多樣的 研究對象的選擇不同會直接影響求解的繁簡程度 探究點三復(fù)雜平衡問題 第10講 物體的平衡條件的應(yīng)用 當所涉及的物理問題是整體與外界作用時 一般首先考慮應(yīng)用整體分析法 整體法不必考慮內(nèi)力的作用 可使問題簡單明了 當涉及的物理問題是物體間的作用時 要應(yīng)用隔離分析法 這時系統(tǒng)中物體間的相互作用的內(nèi)力就會變?yōu)楦鱾€獨立物體的外力 但對大多數(shù)動力學(xué)問題 單獨采用整體法或隔離法并不一定能夠解決題目提出的問題 通常需要采用整體法和隔離法結(jié)合的方法 第10講 要點探究 例3 如圖10 5所示 在粗糙的水平面上放一個質(zhì)量為m的三角形木塊a 若質(zhì)量為m的物體b在a的斜面上勻速下滑 下滑過程角形木塊a保持靜止 則粗糙的水平面對三角形木塊a a 無摩擦力b 有水平向左的摩擦力c 支持力大于 m m gd 支持力小于 m m g 第10講 物體的平衡條件的應(yīng)用 例3a 解析 解法1 整體法 木塊a靜止 物體b勻速下滑 二者均處于平衡狀態(tài) 以a b組成的系統(tǒng)為研究對象 系統(tǒng)豎直方向上受a的重力mg b的重力mg和地面的支持力n作用 結(jié)合物體的平衡條件知 在水平方向上a不受地面的摩擦力摩擦力作用 豎直方向上 地面對a的支持力n mg mg 選項a正確 第10講 要點探究 點評 選取a b組成的系統(tǒng)為研究對象用整體分析法解答本題比分別隔離a b兩物體用隔離分析法解答簡單得多 解法2 隔離法 物體b受力如圖甲所示 根據(jù)物體b的平衡條件知 物體b受到的支持力n1與滑動摩擦力ff的合力f mg 方向豎直向上 木塊a受力如圖乙所示 地面對a是否產(chǎn)生摩擦力未知 物體b對木塊a的壓力n1與滑動摩擦力f的合力f mg 方向豎直向下 根據(jù)平衡條件可以確定 地面對木塊a的支持力n2 f mg m m g 地面對木塊a不產(chǎn)生摩擦力 第10講 物體的平衡條件的應(yīng)用 如圖10 6所示 輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體a上 另一端系在一個套在粗糙豎直桿mn的圓環(huán)上 現(xiàn)用水平力f拉住繩子上一點o 使物體a從圖中實線位置緩慢下降到虛線位置 但圓環(huán)仍保持在原來的位置不動 則在這一過程中 環(huán)對桿的摩擦力f1和環(huán)對桿的壓力f2的變化情況是 a f1保持不變 f2逐漸增大b f1逐漸增大 f2保持不變c f1逐漸減小 f2保持不變d f1保持不變 f2逐漸減小 變式題 第10講 要點探究 第10講 要點探究 臨界狀態(tài)也可理解為 恰好出現(xiàn) 和 恰好不出現(xiàn) 某種現(xiàn)象的狀態(tài) 平衡物體的臨界問題的求解方法一般是采用假設(shè)推理法 即先假設(shè)怎樣 然后再根據(jù)平衡條件及有關(guān)知識列方程求解 解題的關(guān)鍵是要注意 恰好出現(xiàn) 或 恰好不出現(xiàn) 求解平衡中的極值問題 要找準平衡問題中某些物理量變化時出現(xiàn)最大值或最小值對應(yīng)的狀態(tài) 探究點四平衡中的臨界和極值問題的解法 第10講 要點探究 例4 如圖10 7所示 小球質(zhì)量為m 用兩根輕繩bo和co系好后 將繩固定在墻上 在小球上加一與水平方向成60 夾角的力f 使小球平衡時 兩繩均伸直且夾角為60 則力f的大小應(yīng)滿足什么條件 第10講 物體的平衡條件的應(yīng)用 第10講 要點探究 第10講 要點探究 點評 平衡物體的臨界狀態(tài)是指物體所處的平衡狀態(tài)將要變化的狀態(tài) 研究臨界問題的基本方法是 先進行物理過程分析 通過分析 抓住題中的臨界 狀態(tài) 然后根據(jù)物體所處的狀態(tài) 依據(jù)物理規(guī)律列出物理量之間的函數(shù)關(guān)系 用數(shù)學(xué)方法進行分析求解 本題中 物體處于平衡狀態(tài) 其中一個關(guān)鍵詞