高考物理一轮复习 第二章 专题二 受力分析 共点力的平衡课件_图文

第二章 相互作用 专题二 受力分析 共点力的平衡 题组扣点 题组答案 1.C 2.C 3.A 4.AC 考点梳理答案 1.静止 匀速直线运动 F合=0 2.(1)相等 相反 (2)相等 相反 (3)相等 相反 课堂探究 考点一 物体的受力分析 1.定义:把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外 力都找出来,并画出受力示意图,这个过程就是受力分析. 2.受力分析的一般顺序:先分析场力(重力、电场力、磁场力),再分 析接触力(弹力、摩擦力),最后分析其他力. 课堂探究 【例1】如图4所示,木块A和B接触 面水平,在水平力F作用下,木 块A、B保持静止,则木块B受力 的个数可能是 A.3个 C.5个 B.4个 D.6个 FN F mAg F Ff′ 图4 (mA+mB)g FAB mBg FN 思路点拨 整体分析 隔离A分析 隔离B分析 FBA Ff 斜面对B的摩 擦力可有可无 A对斜面有摩 擦力和压力 ( BC ) 受4个或5个力 课堂探究 受力分析的方法步骤 课堂探究 考点定位 受力分析及整体法与隔离法 解题指导 将b隔离 将a隔离 【突破训练1】如图5所示,在恒力F作用 下,a、b两物体一起沿粗糙竖直墙 面匀速向上运动,则关于它们受力 情况的说法正确的是 ( AD ) A.a一定受到4个力 B.b可能受到4个力 C.a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力 Ff ab FN F D.a与b之间一定有摩擦力 F Gb ? FN Ga Ff ba F墙 图5 思考:墙面对a的摩擦力? 根据整体法,把a、b作为一个整体 Ga ? Gb 墙面对a没有弹力和摩擦力 课堂探究 考点二 平衡条件的应用方法 1.处理平衡问题的常用方法 方法 合成法 内容 物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合力 一定与第三个力大小相等,方向相反 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 分解法 正交分 物体受到三个或三个以上力的作用而平衡,将物体所受 解法 力的三 角形法 的力分解为相互垂直的两组,每组力都满足平衡条件 对受三个力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移使三 个力组成一个首尾依次相接的矢量三角形,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 课堂探究 2.处理平衡问题的两点说明 (1)物体受三个力平衡时,利用力的分解法或合成法比较简单. (2)解平衡问题建立坐标系时应使尽可能多的力与坐标轴重合,需要分 解的力尽可能少.物体受四个以上的力作用时一般要采用正交分解法. 课堂探究 【例2】如图6所示,质量为M的斜面体A 考点定位 置于粗糙水平面上,用轻绳拴住质 物体的平衡、正交分解、整体法与隔离法 量为m的小球B置于斜面上,整个系 解题指导 统处于静止状态.已知斜面倾角θ 以小球为研究对象,对其受力分析 =30°轻绳与斜面平行且另一端固 x轴:mgsinθ-FT=0 定在竖直墙面上,不计小球与斜面 间的摩擦,则 ( BD ) y轴:FN-mgcosθ=0 A.斜面体对小球的作用力大小为mg 1 3 FN ? mg FT ? mg B.轻绳对小球的作用力大小为mg/2 2 2 C.斜面体对水平面的压力大小为 把小球和斜面体作为一个整体进行研究 牛顿第三定律 (M+m)g x轴:F -F cos θ=0 D.斜面体与水平面间的摩擦力大小 为 3 mg 4 f T y轴: FN′+FTsinθ -(M+m)g=0 3 ? ? Mg ? mg FN 4 Ff ? 图6 3 mg 4 课堂探究 【突破训练2】 如图7所示,质量为m的小球通过轻绳 吊在天花上,在大小为F的水平向右的力作用下处于静 止状态,细绳与竖直方向的夹角为θ.下列关于绳对小球 的拉力大小FT的表达式,正确的是 (BCD ) mg A.FT= tan θ C.FT= F2+?mg?2 图7 F B.FT= sin θ D.FT=Fsin θ+mgcos θ 课堂探究 考点三 用图解法进行动态平衡的分析 1.动态平衡:是指平衡问题中的一部分力是变力,是动态力,力 的大小和方向均要发生变化,所以叫动态平衡,这是力平衡问 题中的一类难题. 2.基本思路:化“动”为“静” , “静”中求“动” . 3.基本方法:图解法和解析法. 课堂探究 【例3】如图8所示, 物体在沿粗糙斜面向上的拉力F作用下处于静止 状态. 当F逐渐增大到物体即将相对于斜面向上运动的过程中, 斜面对物体的作用力可能 ( AD ) A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大 解题指导 F 审题要点 解题技巧 斜面对物体的作用力 是斜面对物体的支持 力与摩擦力的合力 图解法 G F斜对物 图8 课堂探究 【突破训练3】如图9所示,将球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜 面上,当细绳由水平方向缓慢向上偏移至竖直方向的过程中, 细绳上的拉力将 ( D ) A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大 解题指导 图9 G FN 解题技巧 图解法 G不变 FN方向不变 T 动态三角形 G 课堂探究 考点四 平衡中的临界与极值问题 1.临界问题 当某物理量变化时,会引起其他几个物理量的变化,从而使物体所处的平衡状态 “恰好出 现”或“恰好不出现” ,在问题的描述中常用“刚好” 、 “刚能” 、 “恰好”等语言叙述. 常见的临界状态有: (1)两接触物体脱离与不脱离的临界条件是相互作用力为 0(主要体现为两物体间的弹力为 0) (2)绳子断与不断的临界条件为绳中张力达到最大值;绳子绷紧与松驰的临界条件为绳中张 力为 0; (3)存在摩擦力作用的两物体间发生相对滑动或相对静止的临界条件为静摩擦力达到最大. 研究的基本思维方法:假设推理法. 2.极值问

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