2020年新教材高中物理魯科版必修1第4章章末復(fù)習(xí)課教案59

1、-1 -力的井解核心速填1 力的合成與分解(1)遵守定則：平行四邊形定則或三角形定則.兩個(gè)共點(diǎn)力的合力范圍：|FiF2I in0D. F2=sin0BD 方法一：合成法由平行四邊形定則，作出Fi、F2的合力Fi2,如圖甲所示，又考慮到Fi2=mg解直角三角mg形得Fi=m妙 ot0,F2=，故選項(xiàng) B、D 正確.sin0方法二：分解法F2共產(chǎn)生兩個(gè)作用效果，一個(gè)是水平方向沿AeO拉繩子AO另一個(gè)是拉著豎直方向的繩子.如圖乙所示，將F2分解在這兩個(gè)方向上，結(jié)合力的平衡等知識(shí)得：,F2mg、亠十心Fi=F2=mopot0,F2=，故選項(xiàng) B、D 正確.sin0sin0一語(yǔ)通關(guān)力的合成與分解都遵從平

2、行四邊形定則或三角形定則，計(jì)算時(shí)要先根據(jù)要求按照力的平行四邊形定則作出力的合成或力的分解的示意圖，再根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)解三角形，主要是求解直 角三角形1.水平橫梁一端插在墻壁內(nèi)，另一端裝小滑輪B一輕繩的一端C固定于墻壁上，另一端跨過(guò)滑輪后懸掛一質(zhì)量n= 10 kg 的重物，/CBA=30,如圖所示，則滑輪受到繩子的作用力為(g取 10 N/kg)( )A. 50 NB. 50 3 NC. 100 ND. 100 _ 3 NC 以滑輪為研究對(duì)象，懸掛重物的繩的拉力是F=mg=100 N，故小滑輪受到繩的作用力沿BCBD方向，大小都是 100N.從圖中看出，/CBD=120,/CBE=ZDBE得/CBE

3、=ZDBE=60，即CBE是等邊三角形，故F合=100B.Fi=mgcot0甲c-3 -N.整體法與隔離法在平衡中的應(yīng)用-4 -專(zhuān)題 2在實(shí)際問(wèn)題中，常常會(huì)碰到幾個(gè)連接在一起的物體在外力作用下運(yùn)動(dòng)，需要求解它們所 受的外力或它們之間的相互作用力，這類(lèi)問(wèn)題被稱(chēng)為連接體問(wèn)題與求解單一物體的力學(xué)問(wèn) 題相比較，連接體問(wèn)題要復(fù)雜得多有相同加速度的連接體問(wèn)題是比較簡(jiǎn)單的，目前我們只 限于討論這類(lèi)問(wèn)題連接體問(wèn)題常見(jiàn)的求解方法有兩個(gè)，即整體法和隔離法.1. 整體法：以幾個(gè)物體構(gòu)成的系統(tǒng)為研究對(duì)象進(jìn)行求解的方法.在許多問(wèn)題中用整體法 比較方便，但整體法不能求解系統(tǒng)的內(nèi)力.2.隔離法：把系統(tǒng)分成若干部分并隔離開(kāi)來(lái)

4、，分別以每一部分為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，分別列出方程，再聯(lián)立求解的方法.3 選用原則：通常在分析外力對(duì)系統(tǒng)的作用時(shí)，用整體法；在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體之間的 相互作用時(shí)，用隔離法有時(shí)在解答同一個(gè)問(wèn)題時(shí)要多次選取研究對(duì)象，需要整體法與隔離 法交替使用.【例2】 如圖所示，傾角為a、質(zhì)量為M的斜面體靜止在水平桌面上，質(zhì)量為m的木塊靜止在斜面體上.下列結(jié)論正確的是（）A.木塊受到的摩擦力大小是mgcosaB.木塊對(duì)斜面體的壓力大小是m naC.桌面對(duì)斜面體的摩擦力大小是mnacosaD.桌面對(duì)斜面體的支持力大小是（M+mgD 先對(duì)木塊m受力分析，受重力、支持力和靜摩擦力,根據(jù)平衡條件，有Ff=mgjina

5、FN= mgcosa 由式，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；斜面對(duì)木塊的支持力和木塊對(duì)斜面的壓力相等，由式得B 錯(cuò)誤;對(duì)M和m整體受力分析，受重力和支持力，二力平衡，故桌面對(duì)斜面體的支持力為（腑 n）g,靜摩擦力為零，故 C 錯(cuò)誤，D 正確.一語(yǔ)通關(guān)分析兩個(gè)或兩個(gè)以上運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同的物體整體受力情況及外力對(duì)系統(tǒng)的作用時(shí)，宜用整 體法；而分析系統(tǒng)內(nèi)各物體的相互作用力時(shí)，必須用隔離法A, A與豎直墻之間放一-5 -2 .在粗糙水平地面上與墻平行放著一個(gè)截面為半圓的柱狀物體-6 -光滑圓球B,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)對(duì)B加一豎直向下的力F, F的作用線通過(guò)球心，設(shè)A. Fi保持不變，F(xiàn)3緩慢增大B. Fi緩慢增大，F(xiàn)3

6、保持不變C. F2緩慢增大，F(xiàn)3緩慢增大D. F2緩慢增大，F(xiàn)3保持不變C A、B始終保持靜止，對(duì)B進(jìn)行受力分析，如圖甲所示，設(shè)夾角為a，由F2Sina=Fi，F(xiàn)2C0Sa=F+G可得，當(dāng)F增大時(shí),將A、B看成整體，進(jìn)行受力分析，如圖乙所示，設(shè)地面對(duì) 力為f，則由整體平衡得G+ G+ F=N,且f=Fi，由此可知，當(dāng)F增大時(shí)，N f均增大，N與f的合力F3也增大.所以只有選項(xiàng) C 正確，AB D 均錯(cuò)誤.平衡中的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題該類(lèi)問(wèn)題具有一定的綜合性和求解的靈活性，分析處理物體動(dòng)態(tài)平衡常用的方法有：矢 量圖解法、函數(shù)法、整體與隔離法、相似三角形法等.一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于靜力學(xué)動(dòng)態(tài)問(wèn)題，優(yōu) 先采用“矢量

7、圖解法”，將某一力據(jù)其作用效果分解，構(gòu)建示意圖，將各力之間的依賴(lài)、制 約關(guān)系直觀形象地體現(xiàn)出來(lái)，達(dá)到簡(jiǎn)捷迅速的判斷目的.【例 3】 如圖所示，小球用細(xì)繩系住，繩的另一端固定于0點(diǎn).現(xiàn)用水平力F緩慢推動(dòng)斜面體，小球在斜面上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，細(xì)繩始終處于直線狀態(tài)，當(dāng)小球升到接近斜面頂端時(shí) 細(xì)繩接近水平，此過(guò)程中斜面對(duì)小球的支持力N以及繩對(duì)小球的拉力T的變化情況是（）A. N保持不變，T不斷增大B. N不斷增大，T不斷減小C. N保持不變，T先增大后減小D. N不斷增大，T先減小后增大墻對(duì)B的作用力為Fi，A對(duì)B的作用力為F2,地面對(duì)A的作用力為F3.若F緩慢增大而整個(gè)裝置仍保持靜止，截面如圖所示，在此

8、過(guò)程中A、B圓心連線與豎直方向F2增大，F(xiàn)i也增大.A的支持力為N,對(duì)A的摩擦甲乙-7 -D 推動(dòng)斜面體時(shí)，小球始終處于平衡狀態(tài)，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件解決問(wèn)題選小球?yàn)檠芯繉?duì)象，其受力情況如圖所示，用平行四邊形定則作出相應(yīng)的“力三角形OAB，其中0A的大小、方向均不變，AB的方向不變，推動(dòng)斜面體時(shí)，T逐漸趨于水平，0B繞0點(diǎn)向下轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)態(tài)平衡，T先減小后增大，N不斷增大，選項(xiàng) D 正確.一語(yǔ)通關(guān)1 解析法是對(duì)研究對(duì)象的任一狀態(tài)進(jìn)行了受力分析，建立平衡方程，求出因變量與自變 量的一般函數(shù)式，然后依據(jù)自變量的變化確定因變量的變化.2 解決動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題的常用方法是“矢量圖解法”，利用矢量圖解法分析

9、動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題 的基本程序是：對(duì)研究對(duì)象在動(dòng)態(tài)變化過(guò)程中的若干狀態(tài)進(jìn)行受力分析T依據(jù)某一參量的變化一般為某一角度 ，在同一圖中作出物體在若干狀態(tài)下的受力平衡圖力的平行四邊形或力的三角形T由動(dòng)態(tài)的力的平行四邊形或三角形的邊的長(zhǎng)度及方向變化，判斷某力的大小及方 向的變化情況3 如圖所示，用與豎直方向成0角（0F2B.FiF2F3C.Fi=F3F2,而輕繩a的 拉力T逐漸減小，故 A 選項(xiàng)正確.針對(duì)訓(xùn)毎-8 -1 臨界問(wèn)題：當(dāng)某物理量發(fā)生變化時(shí)，會(huì)引起其他物理量的變化，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)”處理這類(lèi)問(wèn)題的最有效方法是假設(shè)推理法，也就是 先假設(shè)，再根據(jù)平衡條件及有關(guān)知識(shí)列

10、平衡方程，最后求解.2 極值問(wèn)題：也就是指平衡問(wèn)題中，力在變化過(guò)程中的最大值和最小值問(wèn)題.3 解決這類(lèi)問(wèn)題常用以下兩種方法：(1) 解析法：根據(jù)物體的平衡條件列方程，在解方程時(shí)，采用數(shù)學(xué)知識(shí)求極值或者根據(jù)物 理臨界條件求極值.(2) 圖解法：根據(jù)物體的平衡條件作出物體的受力分析圖，畫(huà)出平行四邊形或矢量三角形 進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，確定最大值或最小值.【例 4】如圖所示，物體甲的質(zhì)量為m,三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為0,輕繩0B水平且B端與放置在水平面上的質(zhì)量為m的物體乙相連，輕繩0A與豎直方向的夾角0= 37,物體甲、乙 均處于靜止?fàn)顟B(tài).已知 sin 37 = 0.6 , cos 37 = 0.8 ,g取 10

11、m/s2.設(shè)最大靜摩擦力等于 滑動(dòng)摩擦力求：(1) 輕繩OA OB受到的拉力分別是多大？(2) 物體乙受到的摩擦力是多大？方向如何？(3) 若物體乙的質(zhì)量m= 4 kg，物體乙與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為卩=0.3，欲使物體乙在水平面上不滑動(dòng)，物體甲的質(zhì)量m最大不能超過(guò)多少?解析按力的作用效果進(jìn)行分解，如圖所示.十mg5ToA=cos0 = mg3T。戸mgtan0 =mg._3f=TOB=mg,方向水平向左.fmax=mg=0.3x4X10 N=12 N3平衡狀態(tài)下的臨界與極值問(wèn)題-9 -當(dāng)TOB=mg=fmax= 12 N 時(shí)，m= 1.6 kg，即物體甲的質(zhì)量m最大不能超過(guò) 1.6 kg.

12、答案(1) mgmg-10 -3(2) gmig方向水平向左(3) 1.6 kg一語(yǔ)通關(guān)處理臨界與極值問(wèn)題的關(guān)鍵是正確分析物體所處臨界狀態(tài)的受力情況，準(zhǔn)確找出臨界條 件，結(jié)合平衡條件列方程求極值.4.如圖所示，滑塊A置于水平地面上，滑塊B在一水平力作用下緊靠滑J- R片塊A(A、B接觸面豎直)，此時(shí)A恰好不滑動(dòng)，B剛好不下滑.已知A與B間 話刁刁OTT帀齊 的動(dòng)摩擦因數(shù)為 卩1,A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 卩2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.A與B的質(zhì)量之比為()1 一IX1口2B. -X1X21+ X1X22+ X1X2C.D. -X1X2X1X2B A恰好不滑動(dòng)，B剛好不下滑，說(shuō)明A此時(shí)受到地面的靜摩擦力為最大靜摩擦力，B