第2章 第4讲 受力分析 共点力的平衡

结束放映返回目录获取详细资料请浏览：第1页一轮总复习·配套课件1.受力分析4.共点力平衡中的临界与极值问题素养提升热点突破2.共点力的平衡问题本讲概要必修一第二章相互作用第4讲受力分析共点力的平衡高考真题演练视频展台3.动态平衡问题的分析第二章相互作用备选多媒体动画1.桌面微小形变的观察2.小桌微小形变演示实验3.弹簧的形变与弹力4.静摩擦力与滑动摩擦力5.人走路时所受静摩擦力的分析6.骑自行车时静摩擦力的分析7.力的合成实验演示8.力的合成实验模拟9.合力与两个分力变化关系的演示10.共点力的概念11.两共点力的合成12.验证“平行四边形定则”13.力的分解（二绳挂重物）14.力的分解(斜拉放在水平面上的物体)15.力的分解（三角架挂重物）16.力的分解（物体置于斜面上）17.矢量求和的三角形法则18.矢量差的判断结束放映返回目录获取详细资料请浏览：第2页受力分析的几个注意点？热点1受力分析(1)明确研究对象一个点、一个物体或一个系统等．(2)按顺序找力一“重”、二“弹”、三“摩擦”、四“其他”.(3)画好受力图防止多力和少力．(4)注意题条件光滑—不计摩擦；轻物—重力不计；运动时空气阻力忽略等．(5)只分析按性质命名的力，不分析按效果命名的力．(6)只分析研究对象所受的力，不分析它对其他物体所施的力.(7)每分析一个力，都应找出其施力物体.结束放映返回目录获取详细资料请浏览：第3页【典例1】如图示,两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙的墙壁上．关于斜面体A和B的受力情况,下列说法正确的是().A．A一定受到四个力B．B可能受到四个力C．B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D．A与B之间一定有摩擦力转解析对A、B整体受力分析(mA+mB)gFB与墙壁间没有弹力及摩擦力对B受力分析mBgFNFfB只受三个力作用对A受力分析A受四个力作用mAgFNFfF结束放映返回目录获取详细资料请浏览：第5页受力分析的基本思路请完成对应本典例的“跟踪短训”习题！规律方法结束放映返回目录获取详细资料请浏览：第6页热点2共点力的平衡问题1.研究对象的选取方法?整体法隔离法应用前提整体(或系统)运动状态相同，即a相同.正确选择整体法研究整体(或系统)的受力情况.隔离法研究整体(或系统)内部的受力情况.两者关系两方法根据问题需要，可以交叉使用.结束放映返回目录获取详细资料请浏览：第7页2.处理平衡问题的常用方法?方法内容合成法分解法正交分解法力的三角形法物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合力一定与第三个力等大、反向物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按力的效果分解,则其分力和其他两个力满足平衡条件物体受到三个或多个力的作用时,将物体所受的力分解为相互垂直的两组,每组力都满足平衡条件受三力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形,可根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力结束放映返回目录获取详细资料请浏览：第8页三条弹簧的劲度系数相同，则其弹力之比等于对应弹簧的伸长量之比【典例2】(2013·山东卷.15)如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为300，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为A.3:4B.4:3C.1:2D.2:1300ABC本题是两个小球间相互牵连的平衡问题，且弹簧A、C分别作用到两个小球上，故整体法、隔离法均可采用.结束放映返回目录获取详细资料请浏览：第9页解析解法一整体法将两球作为一个整体，进行受力分析，如图示由平衡条件知：FA'FC=1sin300即FA’=2FC又FA’=FA，则FA=2FC故选项D正确答案D300ABCFA2mgFCFA‘结束放映返回目录获取详细资料请浏览：第10页解析解法二隔离法分别对两小球受力分析，如图所示FAsin30°－FBsinα＝0FB′sinα－FC＝0FB＝FB′得FA＝2FC，即弹簧A、C的伸长量之比为2∶1，选项D正确．答案：D规律总结：这是典型的平衡问题.因弹簧A、C分别作用到两个小球上，要求的又是这两弹簧的伸长量之比，故对两球用整体法来研究更简便.结束放映返回目录获取详细资料请浏览：第12页热点3动态平衡问题的分析1.什么样的平衡是动态平衡?物体所受的一部分力的大小和方向是动态变化的，但变化过程中的每一个定态均可视为平衡状态.化“动”为“静”，“静”中求“动”．2.解决动态平衡问题的一般思路方法？方法步骤解析法(1)列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式(2)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况图解法(1)根据已知量的变化情况，画出平行四边形边、角的变化(2)确定未知量大小、方向的变化结束放映返回目录获取详细资料请浏览：第13页MgFTFN【跟踪短训】--请完成对应本典例的“跟踪短训”习题！【典例3】(2013·天津卷，5)如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点．现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是()．A．FN保持不变，FT不断增大B．FN不断增大，FT不断减小C．FN保持不变，FT先增大后减小D．FN不断增大，FT先减小后增大1.缓慢推动小球整个运动过程中受合力始终为零.2.注意分析小球上滑过程中,受力个数,各力大小、方向及变化情况.MgFTFNMgFTFN根据图示分析，FT与FN怎样变化？解析选小球为研究对象，其受力情况如图所示，用平行四边形定则作出相应的“力三角形”，其中mg大小、方向均不变，FN的方向不变，推动斜面时，FT逐渐趋于水平，根据动态平衡，FT先减小后增大，FN不断增大，选项D正确．答案D解析显隐结束放映返回目录获取详细资料请浏览：第14页思想方法系列4.共点力平衡中的临界与极值问题1．临界问题一种物理现象(或过程)另一种物理现象(或过程)转化一些物理量瞬时突变关键词：“刚好”、“刚能”、“恰好”等(1)两接触物体脱离前后的临界条件两物体间的弹力为0;(2)绳子断裂前后的临界条件绳中张力达到最大值;绳子绷紧前后的临界条件绳中张力为0;(3)有摩擦力存在的两物体间，发生相对滑动前后的临界条件静摩擦力达到最大.常见的临界状态解决问题的基本思维方法：假设推理法结束放映返回目录获取详细资料请浏览：第15页2．极值问题一般求解变力的最大值和最小值(1)解析法：根据物体的平衡条件列方程，通过数学知识求极值的方法．此法思维严谨，但有时运算量比较大，相对来说较复杂，而且还要依据物理情境进行合理的分析讨论．(2)图解法：根据物体的平衡条件作出力的矢量三角形，然后由图进行动态分析，确定极值的方法．此法简便、直观．极值问题基本解法共点力平衡的极值问题结束放映返回目录获取详细资料请浏览：第16页xy【典例】一个质量为1kg的物体放在粗糙的水平地面上，今用最小的拉力拉它，使之做匀速运动，已知这个最小拉力为6N，g＝10m/s2，则下列关于物体与地面间的动摩擦因数μ，最小拉力与水平方向的夹角θ，正确的是()．A．μ＝34，θ＝0B．μ＝34tanθ＝34C．μ＝34tanθ＝43D．μ＝35tanθ＝35FθGFfFN(1)地面上的物体受几个力的作用？(2)三个以上力的平衡问题用什么方法求解？(3)对列出的方程,求极值问题有几种方法？分别要用到什么知识？转解析结束放映返回目录获取详细资料请浏览：第18页解析取A、B两球为一整体，质量为2m，悬线OA与竖直方向夹角为30°，由图可以看出，外力F与悬线OA垂直时为最小，Fmin＝2mgsinθ＝mg，所以外力F应大于或等于mg，选项B、C、D均正确．答案BCD【即学即练】(2013·苏州调研)如图所示，质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点，在外力F的作用下，小球A、B处于静止状态．若要使两小球处于静止状态且悬线OA与竖直方向的夹角θ保持30°不变，则外力F的大小()．A．可能为33mgB．可能为52mgC．可能为2mgD．可能为mg解析显隐结束放映返回目录获取详细资料请浏览：第19页1.解析以楔形石块为研究对象，它受到竖直向下的重力和垂直侧面斜向上的两个支持力，利用正交分解法可解得：2Fsinα＝mg，则F＝mg2sinα，A正确．答案A2.解析以A、B为整体，A、B整体沿斜面向下的加速度a可沿水平方向和竖直方向分解为加速度a∥和a⊥，如图所示，以B为研究对象，B滑块必须受到水平向左的力来产生加速度a∥.因此B受到三个力的作用，即：重力、A对B的支持力、A对B的水平向左的静摩擦力，故只有选项A正确．答案A3.解析选重物M及两个木块m组成的系统为研究对象,系统受力情况如图甲示,根据平衡条件有2Ff＝(M＋2m)g,即Ff＝M＋2mg2,与两挡板间距离无关,故挡板间距离稍许增大后，Ff不变,所以选项A错误,选项B正确；如图乙示,将绳的张力F沿OO1、OO2两个方向分解为F1、F2，则F1＝F2＝F2cosθ，当挡板间距离稍许增大后，F不变，θ变大，cosθ变小，故F1变大；选左边木块m为研究对象，其受力情况如图丙所示，根据平衡条件得FN＝F1sinθ，当两挡板间距离稍许增大后，F1变大，θ变大，sinθ变大，因此FN变大，故选项C错误、选项D正确．答案BD4.解析两物体A、B叠放在一起，在沿粗糙墙面下落过程中，由于物块与竖直墙面之间没有压力，没有摩擦力，二者一起做自由落体运动，AB之间没有弹力作用，物体B的受力示意图是图A.答案A5.解析无6.解析无真题演练习题及解析题号123456点击箭头显示答案及解析AABDA无无1．(2011·江苏，1)如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g.若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为()．A.mg2sinαB.mg2cosαC.12mgtanαD.12mgcotα2．(2012·上海卷，8)如图所示，光滑斜面固定于水平面，滑块A、B叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A上表面水平，则在斜面上运动时，B受力的示意图为()．3．(2012·山东理综，17)如图所示，两相