難點(diǎn)3力矩平衡條件及應(yīng)用

1/5難點(diǎn)3力矩平衡條件及應(yīng)用命題屢次再現(xiàn)于近幾年高考上海卷及全國(guó)理綜卷中.其難點(diǎn)分布于：(1)從實(shí)際背景中構(gòu)建結(jié)體)中隔離分析等.●難點(diǎn)磁場(chǎng)端固定,這時(shí)輕桿在水平位置保持平衡,彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài),已知OB=2OC=L，彈簧伸長(zhǎng)量恰等于BC，由此可知,彈簧的勁度系數(shù)等于3______.2.(★★★★★)(1997年上海,6)如圖3-2所示是一種手O是其固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸.手在A點(diǎn)施加一個(gè)作用力F時(shí),b將壓緊輪說(shuō)法正確的是B．輪a順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所需的力F較小●案例探究(1)小車靜止時(shí)，求棒的下端受小車的支持力；(2)小車向左運(yùn)動(dòng)時(shí),求棒的下端受小車的支持力;(3)小車向右運(yùn)動(dòng)時(shí),求棒的下端受小車的支持力.命題意圖：題目出示的物理情境，來(lái)考查考生受力分析能力及力矩平衡條件的應(yīng)用能力.B級(jí)要求.錯(cuò)解分析：對(duì)“車的不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)使棒所受摩擦力大小方向的變化”理解分析不透,從而錯(cuò)列力矩平衡方程.解題方法與技巧：(1)取棒為研究對(duì)象．選絞鏈處為固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸,除轉(zhuǎn)動(dòng)軸對(duì)棒的作用力L1FLcosmgcosFmgN12N122/5F5所示，則1LN22N2NF>FNN12LN3N32NN31解得FNN31解得F=本題的關(guān)鍵點(diǎn)是取棒作為研究對(duì)象,由于車有不同的運(yùn)動(dòng)方向,故棒所受摩擦力的方向也不同,從而導(dǎo)致彈力的不同.[例2](★★★★★)(2002年上海卷)如圖3－7所示,一自行車上連接腳踏板的連桿長(zhǎng)2(1)設(shè)自行車在水平路面上勻速行進(jìn)時(shí)，受到的平均阻力為f，人蹬腳踏板的平均作用ss轉(zhuǎn)動(dòng)軸，分別寫出對(duì)應(yīng)的力矩平衡表達(dá)式；(2)設(shè)R=20cm,R＝33cm,腳踏大齒盤與后輪齒盤的齒數(shù)分別為48和24，計(jì)算人12蹬腳踏板的平均作用力與平均阻力之比;(3)自行車傳動(dòng)系統(tǒng)可簡(jiǎn)化為一個(gè)等效杠桿.以R為一力臂,在框中畫出這一杠桿示意1圖,標(biāo)出支點(diǎn)，力臂尺寸和作用力方向.命題意圖:以生活中的自行車為背景,設(shè)立情景，考查運(yùn)用力矩、力矩平衡條件解決實(shí)際錯(cuò)解分析：(1)盡管自行車是一種常見的交通工具,但多數(shù)考生缺少抽象概括的能力,無(wú)法構(gòu)建傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化的杠桿模型．(2)不能再現(xiàn)自行車的工作過(guò)程,無(wú)法將r/r之比與兩12個(gè)齒盤的齒數(shù)之比加以聯(lián)系，導(dǎo)致中途解題受阻．12對(duì)腳踏齒盤中心的轉(zhuǎn)動(dòng)軸可列出:FR=Tr112s22s2ssFRr48可得1=1=fRr24s22FrR483333所以=12==＝3．3frR24201021●錦囊妙計(jì)一、高考走勢(shì)隨著中學(xué)新課程方案推廣與實(shí)施,“有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體的平衡”以其在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用的廣泛性，再次被列為高考命題考查的重要內(nèi)容之一．近幾年高考上海卷及2002年全國(guó)綜合卷的命題實(shí)踐充分證明了這一點(diǎn)．可以預(yù)言:以本知識(shí)點(diǎn)為背景的高考命題仍將再現(xiàn).二、物體平衡條件實(shí)際上一個(gè)物體的平衡，應(yīng)同時(shí)滿足F=0和M＝0．共點(diǎn)力作用下的物體如果滿足合合F=0,同時(shí)也就滿足了M=0,達(dá)到了平衡狀態(tài)；而轉(zhuǎn)動(dòng)的物體只滿足M=0就不一定能達(dá)到合合合平衡狀態(tài)，還應(yīng)同時(shí)滿足F=0方可．合三、有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體平衡問(wèn)題解題步驟1.明確研究對(duì)象，即明確繞固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的是哪一個(gè)物體.2.分析研究對(duì)象所受力的大小和方向，并畫出力的示意圖.3.依題意選取轉(zhuǎn)動(dòng)軸，并找出各個(gè)力對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的力臂，力矩的大小和方向.4.根據(jù)平衡條件(使物體順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩之和等于使物體逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩之和)列方程，并求解.●殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練3/5C.丙區(qū)域?D．丁區(qū)域?C.丙區(qū)域?D．丁區(qū)域?細(xì)桿上的P點(diǎn)與放在水平桌面上的圓柱體接觸,圓柱體靠在豎直的擋板上而保持平衡.已知1桿的傾角為θ，AP長(zhǎng)度是桿長(zhǎng)的,各處的摩擦都不計(jì),則擋板對(duì)圓柱體的作用力等于___4_________.2．(★★★★)一根木料長(zhǎng)5.65m,把它左端支在地上，豎直向上抬起它的右端時(shí),用力480N,用相似的方法抬起它的左端時(shí),用力650N,該木料重___________N．3.3.(★★★★)如圖3－10所示,兩個(gè)等重等長(zhǎng)質(zhì)料均勻直棒AC和BC,其各自一端分別通過(guò)轉(zhuǎn)軸與墻壁絞結(jié),其另一端相連于C點(diǎn),AC棒與豎直墻夾角為45°，BC棒水平放置，當(dāng)兩棒均處于平衡狀態(tài)時(shí)，則BC棒對(duì)AC棒作用力方向可能處于哪一區(qū)域A．甲區(qū)域???B.乙區(qū)域5吊一重為50N的重物測(cè)出細(xì)繩AC上的拉力為150N，現(xiàn)將板MN在△ABC所在平面內(nèi)沿順時(shí)針方向傾斜30°，這時(shí)12重200N，在距A端3m處有一固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸O,B端被繩拴住，繩與AB的夾角為30°，板AB水平.已知繩能承受的最大拉2參考答案:[難點(diǎn)磁場(chǎng)]1.9mg/4L2.A[殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練]14/51．mgsin2θ2．11303.D4/535/55．作出AB板的受力圖3′-1G×x-G×CO=0人G600人人在O軸右端y處,繩子的拉力T＝200N,由力矩平衡得：Tsin30°×BO-Gy-G人1y=