新課標(biāo)2014屆高考物理一輪課件2.3受力分析、共點(diǎn)力的平衡

1、第3單元　受力分析　共點(diǎn)力的平衡,,精研核心考點(diǎn),1．定義：把指定物體(或研究對(duì)象)在特定的物理環(huán)境中受到的所有外力都分析出來(lái)，并畫(huà)出物體 的示意圖的過(guò)程．2．受力分析的一般順序：先分析 (重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力)，再分析 (彈力、摩擦力)，最后分析其他力．,受力,場(chǎng)力,接觸力,[名師點(diǎn)撥]??整體法、隔離法,1.如圖所示，在水平地面上的一名滑板運(yùn)動(dòng)員雙腳站在滑板上以一定

2、的速度向前滑行，在橫桿前起跳并越過(guò)桿，從而使運(yùn)動(dòng)員與滑板分別從桿的上、下方通過(guò)，假設(shè)運(yùn)動(dòng)員和滑板在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的各種阻力忽略不計(jì)，運(yùn)動(dòng)員能順利完成該動(dòng)作，最終仍能落在滑板原來(lái)的位置，要使這個(gè)表演成功，運(yùn)動(dòng)員在起跳的過(guò)程中有(　　),A．雙腳對(duì)滑板的作用力方向豎直向上B．運(yùn)動(dòng)員對(duì)滑板的作用力大小等于運(yùn)動(dòng)員的重力C．跳起之前運(yùn)動(dòng)員只受兩個(gè)力作用D．滑板對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力方向向上偏前解析：因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員在滑板向上的作用力下跳起，由作用力與

3、反作用力的關(guān)系可知，雙腳對(duì)滑板的作用力豎直向下，A錯(cuò)誤；由于滑板對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力大于運(yùn)動(dòng)員的重力，所以運(yùn)動(dòng)員對(duì)滑板的作用力大于運(yùn)動(dòng)員的重力，B錯(cuò)誤；跳起之前，運(yùn)動(dòng)員只受兩個(gè)力作用，C正確；滑板對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力豎直向上，運(yùn)動(dòng)員能向前運(yùn)動(dòng)是因?yàn)槠鋺T性，D錯(cuò)誤．答案：C,1．共點(diǎn)力作用于物體的 或力的 相交于一點(diǎn)的力．2．平衡狀態(tài)(1)物體保持

4、 或 的狀態(tài)．(2)通過(guò)控制某些物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢變化的過(guò)程(動(dòng)態(tài)平衡)．,同一點(diǎn),作用線,靜止,勻速直線運(yùn)動(dòng),0,0,0,相等,相反,平衡力,合力,相等,相反,(3)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 大小 、方向 ．,合力,相等,相反,[名師點(diǎn)撥]??處理共點(diǎn)力平

5、衡問(wèn)題的常用方法,2．(2012年廣東A卷)如圖所示，兩根等長(zhǎng)的輕繩將日光燈懸掛在天花板上，兩繩與豎直方向的夾角都為45°，日光燈保持水平，所受重力為G，左右兩繩的拉力大小分別為(　　),,突破疑難要點(diǎn),整體法與隔離法是分析系統(tǒng)平衡(或動(dòng)態(tài)平衡)問(wèn)題的常用方法．分析系統(tǒng)外力時(shí)，優(yōu)先考慮整體法，分析系統(tǒng)內(nèi)力時(shí)，優(yōu)先考慮隔離法，有時(shí)即使分析系統(tǒng)外力，也必須采用隔離法先分析某些物理量及其變化．,[例1] 如圖所示，水平細(xì)桿上套一細(xì)

6、環(huán)A，環(huán)A和球B間用一輕質(zhì)繩相連，質(zhì)量分別為mA、mB、(mA>mB)，由于B球受到水平風(fēng)力作用，A環(huán)與B球一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，已知細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ，則下列說(shuō)法正確的是(　　),[解析]　先取A、B整體為研究對(duì)象受力分析如圖甲所示，由平衡條件得：,[規(guī)律小結(jié)]??受力分析的步驟,1.如圖所示，A、B質(zhì)量分別為mA和mB，疊放在傾角為θ的斜面上以相同的速度勻速下滑，則(　　)A．A、B間無(wú)摩擦力作用B．B受到的滑動(dòng)摩擦力

7、大小為(mA＋mB)gsin θC．B受到的靜摩擦力大小為mAgsin θD．取下A物體后，B物體仍能勻速下滑答案：B、C、D,[例2] (2012年哈爾濱模擬)如圖所示，位于豎直側(cè)面的物體A的質(zhì)量mA＝0.2 kg，放在水平面上的物體B的質(zhì)量mB＝1.0 kg，繩和滑輪間的摩擦不計(jì)，且繩的OB部分水平OA部分豎直，A和B恰好一起勻速運(yùn)動(dòng)，取g＝10 m/s2.,(1)求物體B與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)如果用水平力F向左拉物體

8、B，使物體A和B做勻速運(yùn)動(dòng)需多大的拉力．[解析]　(1)因物體A和B恰好一起勻速運(yùn)動(dòng)，所以物體A、B均處于平衡狀態(tài)．由平衡條件得：對(duì)A：FT－mAg＝0對(duì)B：FT－μFN＝0FN－mBg＝0解得 ：μ＝0.2.,(2)如果用水平力F向左拉物體B，使物體A和B做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)水平繩的拉力與滑動(dòng)摩擦力的大小均不變；對(duì)物體B由平衡條件得：F－FT－μFN＝0解得：F＝4 N.[答案]　(1)0.2　(2)4 N,[規(guī)律小結(jié)]??

9、共點(diǎn)力平衡問(wèn)題的規(guī)范求解(1)一般解題步驟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(huà)受力示意圖：對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，畫(huà)出受力示意圖．③正交分解：選取合適的方向建立直角坐標(biāo)系，將所受各力正交分解．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．,(2)應(yīng)注意的問(wèn)題①物體受三個(gè)力平衡時(shí)，利用力的分解法或合成法比較簡(jiǎn)單．②解平衡問(wèn)題建立坐標(biāo)系時(shí)應(yīng)使盡可

10、能多的力與坐標(biāo)軸重合，需要分解的力盡可能少．物體受四個(gè)以上的力作用時(shí)一般要采用正交分解法．,,1．動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題：通過(guò)控制某些物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢的變化，而在這個(gè)過(guò)程中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài)．2．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．,3．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

11、最小值問(wèn)題．4．解決動(dòng)態(tài)平衡、臨界與極值問(wèn)題的常用方法,[例3] 物體A的質(zhì)量為2 kg，兩根輕細(xì)繩b和c的一端連接于豎直墻上，另一端系于物體A上，在物體A上另施加一個(gè)方向與水平線成θ角的拉力F，相關(guān)幾何關(guān)系如圖所示，θ＝60°.若要使兩繩都能伸直，求拉力F的大小范圍．(g取10 m/s2),[規(guī)律小結(jié)]??解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是通過(guò)審題，挖掘出臨界條件作為解決問(wèn)題的突破口．解答平衡物體的臨界問(wèn)題時(shí)常用假設(shè)法，運(yùn)用假設(shè)法的基

12、本步驟是：(1)明確研究對(duì)象；(2)畫(huà)受力圖；(3)假設(shè)可能發(fā)生的臨界現(xiàn)象；(4)列出滿足所發(fā)生的臨界現(xiàn)象的平衡方程求解．,3．(2012年全國(guó)新課標(biāo)卷)如圖，一小球放置在木板與豎直墻面之間．設(shè)墻面對(duì)球的壓力大小為N1，球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镹2.以木板與墻連接點(diǎn)所形成的水平直線為軸，將木板從圖示位置開(kāi)始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置．不計(jì)摩擦，在此過(guò)程中(　　),A．N1始終減小，N2始終增大B．N1始終減小，N2始終減小C．N1先增大后減小，

13、N2始終減小D．N1先增大后減小，N2先減小后增大,,提升目標(biāo)課堂,1．(2012年山東泰安) 如圖所示，一端裝有定滑輪的粗糙斜面體放在地面上，A、B兩物體通過(guò)細(xì)繩連接，并處于靜止?fàn)顟B(tài)(不計(jì)繩的質(zhì)量和繩與滑輪間的摩擦)．現(xiàn)用水平力F作用于物體B上，緩慢拉開(kāi)一角度．此過(guò)程中斜面體與物體A仍然靜止，則下列說(shuō)法正確的是(　　),A．在緩慢拉開(kāi)B的過(guò)程中，水平力不變B．斜面體所受地面的支持力一定不變C．斜面對(duì)物體A的作用力一定變大D．斜

14、面體所受地面的摩擦力一定變大,2．(2012年山東煙臺(tái)高三一模)如圖所示，質(zhì)量為m、頂角為α的直角劈和質(zhì)量為M的正方體放在兩豎直墻和水平面間，處于靜止?fàn)顟B(tài)，若不計(jì)一切摩擦，則(重力加速度為g)(　　),A．水平面對(duì)正方體的彈力大小為(M＋m)gB．墻面對(duì)正方體的彈力大小為mgtan αC．正方體對(duì)直角劈的彈力大小為mgcos αD．直角劈對(duì)墻面的彈力大小為mgsin α,3.如圖所示是用來(lái)粉刷墻壁的涂料滾的示意圖．使用時(shí)，用撐竿推

15、著涂料滾沿墻壁上下滾動(dòng)，把涂料均勻地粉刷到墻壁上．撐竿的重量和墻壁的摩擦均不計(jì)，而且撐竿足夠長(zhǎng)．粉刷工人站在離墻壁某一距離處緩緩上推涂料滾，使撐竿與墻壁間的夾角越來(lái)越?。撨^(guò)程中撐竿對(duì)涂料滾的推力為F1，墻壁對(duì)涂料滾的支持力為F2，下列說(shuō)法正確的是(　　),A．F1、F2均減小　　　　　B．F1、F2均增大C．F1減小，F(xiàn)2增大　　　D．F1增大，F(xiàn)2減小答案：A,4.(2012年全國(guó)新課標(biāo)卷)拖把是由拖桿和拖把頭

16、構(gòu)成的擦地工具(如圖)，設(shè)拖把頭的質(zhì)量為m，拖桿質(zhì)量可忽略；拖把頭與地板之間的動(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，拖桿與豎直方向的夾角為θ.,(1)若拖把頭在地板上勻速移動(dòng)，求推拖把的力的大?。?2)設(shè)能使該拖把在地板上從靜止剛好開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的水平推力與此時(shí)地板對(duì)拖把的正壓力的比值為λ.已知存在一臨界角θ0，若θ≤θ0，則不管沿拖桿方向的推力多大，都不可能使拖把從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．求這一臨界