高考物理復(fù)習(xí)第02章相互作用第3講受力分析共點(diǎn)力的平衡市賽課公開課一等獎(jiǎng)省名師獲獎(jiǎng)?wù)n件

相互作用第二章第三講受力分析共點(diǎn)力平衡1/6702關(guān)鍵考點(diǎn)·探究突破03模擬演練·穩(wěn)基提能欄目導(dǎo)航01基礎(chǔ)再現(xiàn)·雙擊落實(shí)04課后回顧·高效練習(xí)2/6701基礎(chǔ)再現(xiàn)·雙擊落實(shí)1．受力分析受力分析是力學(xué)一個(gè)基礎(chǔ)，貫通于整個(gè)高中物理．受力分析就是分析物體受哪些力作用，并將物體所受力在力示意圖中表示出來，有時(shí)還需求出各力大小及協(xié)力大?。挥姓_分析出物體受力，才能深入研究物理過程，所以正確受力分析，是成功處理問題關(guān)鍵．3/67(1)如圖所表示，重力為G長木板AB，A端靠在光滑墻壁上，AB上又放置一木塊m，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，請畫出木板AB受力圖．(2)你能否總結(jié)一下物體受力分析普通思緒？4/675/672．共點(diǎn)力平衡(1)什么是平衡狀態(tài)？速度等于零時(shí)，物體一定處于平衡狀態(tài)嗎？(2)依據(jù)牛頓第二定律，處于平衡狀態(tài)物體其受力應(yīng)滿足什么條件？(3)處理靜態(tài)平衡問題慣用方法有哪些？如圖所表示，重物質(zhì)量為m，輕細(xì)繩AO和BOA端、B端是固定．平衡時(shí)AO是水平，BO與水平方向夾角為θ.AO拉力F1和BO拉力F2大小分別是多少？你能有哪些不一樣方法求解？6/67提醒：(1)物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)叫平衡狀態(tài)．不一定．平衡狀態(tài)表現(xiàn)為速度一直不變，當(dāng)物體某一瞬間速度為零，但加速度不為零時(shí)，物體速度會(huì)隨時(shí)間改變，就不是平衡狀態(tài)，比如物體在做自由落體運(yùn)動(dòng)開始瞬間．(2)F合＝ma，a＝0時(shí)，F(xiàn)合＝07/678/679/671．判斷正誤(1)一個(gè)力和它分力同時(shí)作用在物體上．()(2)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，其速度一定為零．()(3)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，一定是速度為零、所受協(xié)力為零．()答案：(1)×(2)×(3)√10/67B11/6712/673．如圖所表示，一質(zhì)量m＝0.20kg物體，在F1、F2兩水平力作用下靜止在粗糙水平面上．物體與水平面間最大靜摩擦力為0.6N．若F1為0.6N，則F2不可能是()A．0.2N

B．0.6NC．0.7N D．1.3ND解析：若F2為0.2N，則可用一個(gè)方向向左、大小為0.4N力替換這兩個(gè)力，相當(dāng)于物體受一個(gè)向左，大小為0.4N力作用，此力小于0.6N，物體不動(dòng)，A可能．同理B、C都可能使物體靜止．D項(xiàng)中等效替換力大小為0.7N，超出了物體和水平面間最大靜摩擦力，物體會(huì)運(yùn)動(dòng)．所以1.3N力是不可能．13/67A14/6715/67AD解析：木塊靜止時(shí)，在豎直方向上受重力和靜摩擦力，應(yīng)有f＝mg，故選項(xiàng)A正確；當(dāng)F增大時(shí)，豎直方向上仍有f＝mg，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；撤去F，木塊和墻壁之間沒有彈力，故木塊不受摩擦力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確．16/671.受力分析時(shí)常見錯(cuò)誤(1)多畫力．經(jīng)常出現(xiàn)情況是：將不存在力畫入；協(xié)力或分力重復(fù)畫入．為了防止多畫力，可采取分析所畫每一個(gè)力都必須同時(shí)找到受力物體和施力物體方法來檢驗(yàn)．(2)少畫力．少畫彈力或摩擦力．要注意全部接觸面或接觸點(diǎn)都要分析到，看是否有彈力或摩擦力．(3)摩擦力方向判斷錯(cuò)誤．02關(guān)鍵考點(diǎn)·探究突破考點(diǎn)一受力分析整體法和隔離法應(yīng)用17/672．受力分析慣用方法(1)整體法．(2)隔離法．(3)假設(shè)法．18/67 (多項(xiàng)選擇)如圖所表示，在水平力F作用下，A、B保持靜止．若A與B接觸面是水平，且F≠0，則B受力個(gè)數(shù)可能為()A．3個(gè) B．4個(gè)C．5個(gè) D．6個(gè)BC19/67解析：先對A、B整體受力分析，受重力、推力、支持力；當(dāng)推力平行斜面向上分力大于重力下滑分力時(shí)，有上滑趨勢；當(dāng)推力平行斜面向上分力小于重力下滑分力時(shí)，有下滑趨勢；當(dāng)推力平行斜面向上分力等于重力下滑分力時(shí)，無滑動(dòng)趨勢；再對A受力分析，受推力、重力、支持力和向左靜摩擦力，共4個(gè)力；最終對B受力分析，受重力、A對B壓力和向右靜摩擦力、斜面對B支持力，若B物體相對斜面有滑動(dòng)趨勢，則還要受到斜面靜摩擦力，若相對斜面無滑動(dòng)趨勢，則不受斜面靜摩擦力，即物體B可能受4個(gè)力，也可能受5個(gè)力．故選B、C．20/67整體法和隔離法在受力分析中應(yīng)用(1)整體法是以物體系統(tǒng)為研究對象，從整體或全過程去把握物理現(xiàn)象本質(zhì)和規(guī)律．(2)隔離法就是從整個(gè)系統(tǒng)中將某一部分物體隔離出來，然后單獨(dú)分析被隔離部分受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，從而把一個(gè)復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為若干個(gè)簡單小問題．分析物體受力情況時(shí)，隔離法是最慣用也是非常主要一個(gè)方法，但整體法與隔離法配合使用時(shí)，往往會(huì)使問題處理更準(zhǔn)確，更加快捷．21/67 (多項(xiàng)選擇)在例1中，若力F作用在B上則B受力個(gè)數(shù)可能為()A．3個(gè) B．4個(gè)C．5個(gè) D．6個(gè)BC解析：B物體一定受重力，斜面支持力，A壓力和力F，斜面對B可能有摩擦力，也可能沒有．故B可能受4個(gè)力或5個(gè)力．22/67 在例1中，若如圖放置，墻壁是粗糙，用豎直向上力F使A、B一起勻速沿墻壁向上滑動(dòng)，則B受力個(gè)數(shù)是()A．3個(gè) B．4個(gè)C．5個(gè) D．6個(gè)B解析：B受外力F，重力，A壓力和摩擦力4個(gè)力作用．23/671．L形木板P(上表面光滑)放在固定斜面上，輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上，另一端與置于木板上表面滑塊Q相連，如圖所表示．若P、Q一起沿斜面勻速下滑，不計(jì)空氣阻力．則木板P受力個(gè)數(shù)為()A．3 B．4C．5 D．6C解析：對木板P進(jìn)行受力分析：木板P受重力、斜面支持力、滑塊Q壓力、彈簧彈力和與斜面間摩擦力5個(gè)力作用，故選C．24/672．如圖所表示，物體A緊靠在豎直墻面上，在力F作用下，A、B保持靜止．物體B受力個(gè)數(shù)為()A．2個(gè) B．3個(gè)C．4個(gè) D．5個(gè)C解析：對A、B整體分析，墻對A沒有彈力．對物體A受重力，B對A支持力及B對A沿接觸面向上摩擦力．再對B將受重力，A對B彈力，A對B向下摩擦力和外力F，故B受四個(gè)力作用，C正確.25/67考點(diǎn)二共點(diǎn)力平衡條件26/672．由平衡條件得出三個(gè)結(jié)論27/67

(·全國卷Ⅱ)如圖，一物塊在水平拉力F作用下沿水平桌面做勻速直線運(yùn)動(dòng)．若保持F大小不變，而方向與水平面成60°角，物塊也恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)．物塊與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)為()C28/6729/6730/6731/6732/67 如圖甲所表示，一物塊置于水平地面上．現(xiàn)用一個(gè)與豎直方向成θ角力F拉物塊，使力F沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并保持物塊一直沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)；得到拉力F與θ改變關(guān)系圖線如圖乙所表示，依據(jù)圖中信息可知物塊與地面之間動(dòng)摩擦因數(shù)為()C33/6734/67A35/6736/674．(·江西省上高縣二中高三月考)如圖所表示，一楔形斜面體置于水平地面上，斜面傾角為30°，物塊A置于斜面上，用輕彈簧、細(xì)繩跨過定滑輪與物塊B連接，彈簧軸線與斜面平行，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知物塊A、B受到重力分別為10N和5N，不計(jì)滑輪與細(xì)繩間摩擦，則()A．彈簧對A拉力大小為10NB．斜面對A支持力大小為5NC．地面對斜面摩擦力大小為5ND．斜面對A摩擦力為0D37/67解析：彈簧對A彈力等于B重力，即F＝GB＝5N，故A錯(cuò)誤；對A分析，依據(jù)共點(diǎn)力平衡得，斜面對A支持力N＝GAcos30°＝5N，在平行斜面方向，有：GAsin30°＝f＋F，解得斜面對A摩擦力f＝0，故B錯(cuò)誤，D正確；整體處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，對斜面以及A、B整體受力可知，地面對斜面摩擦力為零，故C錯(cuò)誤.38/671．動(dòng)態(tài)平衡：物體所受力一部分是變力，是動(dòng)態(tài)力，力大小和方向均要發(fā)生改變，但改變過程中每一個(gè)狀態(tài)均可視為平衡狀態(tài)，所以叫動(dòng)態(tài)平衡．2．分析動(dòng)態(tài)平衡問題方法考點(diǎn)三動(dòng)態(tài)平衡問題

方法步驟解析法(1)列平衡方程求出未知量與已知量關(guān)系表示式(2)依據(jù)已知量改變情況來確定未知量改變情況圖解法(1)依據(jù)已知量改變情況，畫出平行四邊形邊、角改變(2)確定未知量大小、方向改變相同三角形法(1)依據(jù)已知條件畫出兩個(gè)不一樣情況對應(yīng)力三角形和空間幾何三角形，確定對應(yīng)邊，利用三角形相同知識(shí)列出百分比式(2)確定未知量大小改變情況39/67

(·全國卷Ⅱ)質(zhì)量為m物體用輕繩AB懸掛于天花板上．用水平向左力F遲緩拉動(dòng)繩中點(diǎn)O，如圖所表示．用T表示繩OA段拉力大小，在O點(diǎn)向左移動(dòng)過程中()A．F逐步變大，T逐步變大B．F逐步變大，T逐步變小C．F逐步變小，T逐步變大D．F逐步變小，T逐步變小A40/6741/67處理動(dòng)態(tài)平衡問題普通思緒1.平行四邊形定則是基本方法，但也要依據(jù)實(shí)際情況采取不一樣方法，若出現(xiàn)直角三角形，慣用三角函數(shù)表示協(xié)力與分力關(guān)系．2．圖解法適用情況：圖解法分析物體動(dòng)態(tài)平衡問題時(shí)，普通物體只受三個(gè)力作用，且其中一個(gè)力大小、方向均不變，另一個(gè)力方向不變，第三個(gè)力大小、方向均改變．42/673．用力矢量三角形分析力最小值問題規(guī)律：(1)若已知F合方向、大小及一個(gè)分力F1方向，則另一分力F2最小值條件為F1⊥F2；(2)若已知F合方向及一個(gè)分力F1大小、方向，則另一分力F2最小值條件為F2⊥F合．43/67 質(zhì)量為m物體用輕繩AB懸掛于天花板上．用水平向左力F拉著繩中點(diǎn)O，用T表示繩OA段拉力大小．現(xiàn)保持OA位置不變，讓力F在豎直平面內(nèi)由水平方向向上轉(zhuǎn)動(dòng)，則在力F由水平轉(zhuǎn)至豎直過程中，力F和T大小改變情況是()A．力F一直變大，拉力T一直變小B．力F一直變小，拉力T一直變大C．力F先變小后變大，拉力T一直變小D．力F先變大后變小，拉力T一直變大C44/67解析：對結(jié)點(diǎn)O進(jìn)行受力分析，依據(jù)共點(diǎn)力平衡條件作出如圖所表示動(dòng)態(tài)圖．由圖可知當(dāng)力F與OA垂直時(shí)最小，所以力F大小先變小后變大，拉力T一直減小，故C正確．45/67 質(zhì)量為m物體用輕繩AB懸掛于天花板上，用力F經(jīng)過光滑輕圓環(huán)拉著繩中點(diǎn)O，用T表示OA段拉力大小，此時(shí)力F與水平方向夾角為θ.現(xiàn)使輕繩OA段與豎直方向夾角變大，在此過程中()A．F增大，T增大，θ增大 B．F增大，T不變，θ增大C．F減小，T不變，θ減小 D．F增大，T不變，θ減小B46/67解析：因?yàn)榱作用在輕圓環(huán)上，故繩中拉力T一直等于物體重力，故T不變；當(dāng)繩OA段與豎直方向夾角增大時(shí)，繩OA與OB兩段繩協(xié)力增大，力F與該協(xié)力大小相等、方向相反，故力F增大，θ增大，選項(xiàng)B正確．47/67

(·遼寧省莊河市高三月考)如圖所表示，質(zhì)量均可忽略輕繩與輕桿承受彈力最大值一定，輕桿A端用鉸鏈固定，滑輪在A點(diǎn)正上方(滑輪大小及摩擦均可不計(jì))，輕桿B端吊一重物G.現(xiàn)將繩一端拴在桿B端，用拉力F將B端遲緩向上拉(此過程中桿與繩均未斷)，在AB桿抵達(dá)豎直位置前，以下分析正確是()A．繩子越來越輕易斷 B．繩子越來越不輕易斷C．AB桿越來越輕易斷 D．AB桿越來越不輕易斷B48/6749/67相同三角形法適合用于物體所受三個(gè)力中，一個(gè)力大小、方向不變，其它二個(gè)力方向均發(fā)生改變，且三個(gè)力中沒有二力保持垂直關(guān)系，但能夠找到力組成矢量三角形相同幾何三角形問題．50/675．如圖所表示，一輕質(zhì)細(xì)繩一端固定于豎直墻壁上O點(diǎn)，另一端跨過光滑大小可忽略定滑輪P懸掛物塊B，OP段繩子水平，長度為L.現(xiàn)將一帶光滑掛鉤物塊A掛到OP段繩子上，已知A(包含掛鉤)、B質(zhì)量關(guān)系為mA＝mB.當(dāng)A、B物塊平衡時(shí)，物塊B上升高度為()B51/6752/676．(·棗陽市白水高級(jí)中學(xué)月考)在新疆吐魯番葡萄烘干房內(nèi)，果農(nóng)用圖示支架懸掛葡萄．OA、OB為承重輕桿，OC為輔助桿不承重，作用是讓AOB一直在豎直平面內(nèi)．OA可繞A點(diǎn)自由移動(dòng)；OB與OA經(jīng)過鉸鏈鏈接，可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，OB長度可調(diào)整．現(xiàn)將新鮮葡萄用細(xì)線掛于O點(diǎn)，保持OA不動(dòng)，調(diào)整OB長度讓B端沿地面上AB方向遲緩移動(dòng)，OA桿所受作用力大小為F1，OB桿所受作用力大小為F2，∠AOB由銳角變?yōu)殁g角過程中()A．F1逐步變大，F(xiàn)2逐步變小 B．F1逐步變小，F(xiàn)2先變小后變大C．F1逐步變小，F(xiàn)2逐步變小 D．F1逐步變大，F(xiàn)2先變小后變大D53/67解析：以O(shè)點(diǎn)為研究對象進(jìn)行受力分析，受到細(xì)線拉力、OA和OB桿支持力，如圖所表示，作出OB桿支持力與細(xì)線拉力協(xié)力，與OA桿支持力等大方向，當(dāng)OB桿向外移動(dòng)而OA位置不變時(shí)，利用矢量三角形方法作出各力改變情況如圖，由圖可知，F(xiàn)1逐步增大，F(xiàn)2先減小再增大，ABC錯(cuò)誤、D正確．54/671．臨界問題當(dāng)某物理量改變時(shí)，會(huì)引發(fā)其它幾個(gè)物理量改變，從而使物體所處平衡狀態(tài)“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”，在問題描述中慣用“剛好”、“剛能”、“恰好”等語言敘述．2．極值問題平衡物體極值，普通指在力改變過程中最大值和最小值問題．普通用圖解法或解析法進(jìn)行分析．考點(diǎn)四平衡問題中臨界極值問題55/67 拖把是由拖桿和拖把頭組成擦地工具(如圖)．設(shè)拖把頭質(zhì)量為m，拖桿質(zhì)量可忽略；拖把頭與地板之間動(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù)μ，重力加速度為g.某同學(xué)用該拖把在水平地板上拖地時(shí)，沿拖桿方向推拖把，拖桿與豎直方向夾角為θ．(1)若拖把頭在地板上勻速移動(dòng)，求推拖把力大?。?2)設(shè)能使該拖把在地板上從靜止剛好開始運(yùn)動(dòng)水平推力與此時(shí)拖把對地板正壓力比值為λ.已知存在一臨界角θ0，若θ≤θ0，則不論沿拖桿方向推力多大，都不可能使拖把從靜止開始運(yùn)動(dòng)．求這一臨界角正切tanθ0．56/6757/6758/67研究平衡物體極值問題慣用方法(1)物理分析法：經(jīng)過對物理過程分析，抓住臨界(