高一物理力學(xué)專題-共點(diǎn)力的平衡專題

1、 1 圖 3 圖 1 圖 2 專題 2 共點(diǎn)力的平衡及應(yīng)用 導(dǎo)學(xué)目標(biāo) 1.掌握共點(diǎn)力的平衡條件及推論.2.掌握整體法及隔離法的應(yīng)用.3.會(huì)分析動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題及極值問(wèn)題． 一、共點(diǎn)力的平衡[基礎(chǔ)導(dǎo)引]1．如圖 1 所示，一個(gè)人站在自動(dòng)扶梯的水平臺(tái)階上隨扶梯勻速上升，它受到的力有 ( ) A．重力、支持力 B．重力、支持力、摩擦力 C．重力、支持力、摩擦力、斜向上的拉力 D．重力、支持力、壓力、摩

2、擦力 2．在圖 2 中，燈重 G＝20 N，AO 與天花板間夾角 α＝30 °，試求 AO、 BO 兩繩受到的拉力多大？ [知識(shí)梳理]共點(diǎn)力的平衡 共點(diǎn)力 力的作用點(diǎn)在物體上的____________或力的____________交于一點(diǎn)的幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力．能簡(jiǎn)化成質(zhì)點(diǎn)的物體受到的力可以視為共點(diǎn)力 平衡狀態(tài) 物體處于________狀態(tài)或____________狀態(tài)，叫做平衡狀態(tài)．(該狀態(tài)下物體的加速度為零) 平衡條件 物體受

3、到的________為零，即 F 合＝____或{ΣFx＝ Fy＝0 思考 ：物體的速度為零和物體處于靜止?fàn)顟B(tài)是一回事嗎？ 二、平衡條件的推論 [基礎(chǔ)導(dǎo)引] 1．如圖 3 所示，斜面上放一物體 m 處于靜止?fàn)顟B(tài)，試求斜面對(duì)物體的 作用力的合力的大小和方向． 2． 光滑水平面上有一質(zhì)量為 5 kg 的物體， 在互成一定角度的五個(gè)水平力作用下做勻速運(yùn)動(dòng)，這五個(gè)力矢量首尾連接后組成一個(gè)什么樣圖形？若其中一個(gè)向南方向的 5 N 的力轉(zhuǎn)

4、動(dòng)90°角向西，物體將做什么運(yùn)動(dòng)？ [知識(shí)梳理]1．二力平衡 如果物體在兩個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個(gè)力必定大小________、方向________，為一對(duì)____________． 2．三力平衡如果物體在三個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任意兩個(gè)力的________一定與第三個(gè)力大小________、方向________． 3 圖 7 圖 9 考點(diǎn)二 考點(diǎn)二 動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題 動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題 考點(diǎn)解讀 “動(dòng)態(tài)平衡”是

5、指平衡問(wèn)題中的一部分力是變力， 是動(dòng)態(tài)力， 力的大小和方向均要發(fā)生變化，所以叫動(dòng)態(tài)平衡，這是力平衡問(wèn)題中的一類難題．解決這類問(wèn)題的一般思路是：把“動(dòng)”化為“靜”，“靜”中求“動(dòng)”． 典例剖析 例 4 如圖 7 所示，兩根等長(zhǎng)的繩子 AB 和 BC 吊一重物靜止，兩根繩子與水平方向夾角均為 60°.現(xiàn)保持繩子 AB 與水平方向的夾角不 繩子 BC 逐漸緩慢地變化 到 沿 水 平 方 向 ， 在 這 一 過(guò) 程 中 ， 繩 子

6、BC 的 拉 力 變 化 情 況 是 ( ) A．增大 B．先減小，后增大 C．減小 D．先增大，后減小 思維突破 動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題思維導(dǎo)圖： 跟蹤訓(xùn)練 1 如圖 8 所示，質(zhì)量分別為 mA和 mB的物體 A、B 用細(xì)繩 連接后跨過(guò)滑輪，A 靜止在傾角為 45°的斜面上，B 懸掛著．已 知 mA＝2mB，不計(jì)滑輪摩擦，現(xiàn)將斜面傾角由 45°增大到 50°， 系統(tǒng)仍保持靜止．下列說(shuō)

7、法正確的是 ( ) A．繩子對(duì) A 的拉力將增大 B．物體 A 對(duì)斜面的壓力將增大 C．物體 A 受到的靜摩擦力增大 D．物體 A 受到的靜摩擦力減小 考點(diǎn)三 考點(diǎn)三 平衡中的臨界與極值問(wèn)題 平衡中的臨界與極值問(wèn)題 考點(diǎn)解讀 1．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)言敘述．2．極值

8、問(wèn)題平衡物體的極值，一般指在力的變化過(guò)程中的最大值和最小值問(wèn)題． 典例剖析 例5 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 9 所示，θ＝60°.若要使兩繩都能伸直， 求拉力 F 的取值范圍．(g 取 10 m/s2) 思維突破 解決極值問(wèn)題和臨界問(wèn)題的方法 解決極值問(wèn)題和臨