高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題1 第1課 力與物體的平衡課件.ppt

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第1課力與物體的平衡 題型一 物體的受力分析 例1 2015 深圳模擬 如圖所示 物體A恰能在斜面體B上沿斜面勻速下滑 此時(shí)斜面體不受地面的摩擦力作用 若沿斜面方向用力向下推物體 使物體加速下滑 則關(guān)于斜面體受地面的摩擦力 下列判斷正確的是 A 大小為零B 大小不為零 方向水平向右C 大小不為零 方向水平向左D 無法判斷其大小和方向 解析 物體A沿斜面勻速下滑時(shí) 物體A和斜面體組成的系統(tǒng)受重力和地面的支持力而處于平衡狀態(tài) 地面對(duì)斜面體的摩擦力為零 對(duì)物體A施加沿斜面方向的推力時(shí) 物體A所受斜面的支持力和摩擦力沒有發(fā)生變化 因此斜面體受力情況沒有發(fā)生變化 不受地面的摩擦力作用 故選項(xiàng)A正確 答案 A 方法點(diǎn)撥 物體受力分析的基本技巧 1 分析受力的思路 先數(shù)研究對(duì)象有幾個(gè)接觸處 每個(gè)接觸處最多有兩個(gè)力 彈力和摩擦力 同時(shí)注意對(duì)場力的分析 假設(shè)法是判斷彈力 摩擦力的存在及方向的基本方法 2 受力分析的基本步驟 明確研究對(duì)象 隔離物體分析 畫受力示意圖 驗(yàn)證受力合理性 3 善于變換研究對(duì)象 若不能直接判斷研究對(duì)象與接觸的物體間是否有相互作用的彈力和摩擦力 可以變換研究對(duì)象 借助其他物體的受力判定 變式訓(xùn)練1 如圖所示 木塊b放在一固定斜面上 其上表面水平 木塊a放在b上 用平行于斜面向上的力F作用于a a b均保持靜止 則木塊b的受力個(gè)數(shù)可能是 CD A 2個(gè)B 3個(gè)C 4個(gè)D 5個(gè) 解析 b一定受到的力有重力 a對(duì)b的壓力 a對(duì)b的摩擦力 斜面對(duì)b的支持力 共四個(gè)力 b還可能受到斜面對(duì)它的摩擦力的作用 故選項(xiàng)C D正確 題型二 物體的受力平衡問題 例2 2014 山東高考 如圖所示 用兩根等長輕繩將木板懸掛在豎直木樁上等高的兩點(diǎn) 制成一簡易秋千 某次維修時(shí)將兩輕繩各剪去一小段 但仍保持等長且懸掛點(diǎn)不變 木板靜止時(shí) F1表示木板所受合力的大小 F2表示單根輕繩對(duì)木板拉力的大小 則維修后 A F1不變 F2變大B F1不變 F2變小C F1變大 F2變大D F1變小 F2變小 解析 木板靜止 所受合力為零 將兩輕繩各剪去一小段 木板再次靜止 所受合力仍為零 所以F1不變 兩繩之間的夾角變大 木板重力沿繩方向的分力變大 故F2變大 正確選項(xiàng)為A 答案 A 變式訓(xùn)練2 2015 廣東高考 如圖所示 三條繩子的一端都系在細(xì)直桿頂端 另一端都固定在水平面上 將桿豎直緊壓在地面上 若三條繩長度不同 下列說法正確的有 BC A 三條繩中的張力都相等B 桿對(duì)地面的壓力大于自身重力C 繩子對(duì)桿的拉力在水平方向的合力為零D 繩子拉力的合力與桿的重力是一對(duì)平衡力 解析 本題考查了受力平衡和力學(xué)相關(guān)知識(shí) 選繩子和桿的結(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象 由受力平衡 三條繩子張力在水平面上分力的合力為零 由于三條繩子長度不同 繩子方向也不確定 所以不能確定三條繩子中的張力是否相同 選項(xiàng)A錯(cuò)誤 選擇桿為研究對(duì)象 桿受到自己所重力 繩子的拉力和地面向上的支持力 根據(jù)平衡條件有地面對(duì)桿的支持力等于重力G加上繩子拉力在豎直向下分力之和 大于桿的重力 根據(jù)牛頓第三定律 桿對(duì)地面的壓力等于地面對(duì)桿的支持力 選項(xiàng)B C正確 繩子拉力的合力和桿的重力方向均豎直向下 不可能是平衡力 選項(xiàng)D錯(cuò)誤 題型三 整體法和隔離法在平衡問題中的應(yīng)用 方法點(diǎn)撥 1 整體法和隔離法的應(yīng)用 整體法 當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)各物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同 且需要求解系統(tǒng)與其他物體間的作用時(shí)一般要用整體法 整體法不能求內(nèi)力 隔離法 當(dāng)需要求系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用時(shí)要用隔離法 原則上隔離受力個(gè)數(shù)較少的物體 2 整體法和隔離法應(yīng)用時(shí)的兩點(diǎn)提醒 正確選取研究對(duì)象 實(shí)際問題中常需要交叉應(yīng)用隔離法與整體法 需根據(jù)實(shí)際問題準(zhǔn)確選定研究對(duì)象 正確區(qū)分內(nèi)力和外力 對(duì)幾個(gè)物體組成的整體進(jìn)行受力分析時(shí) 這幾個(gè)物體間的作用力為內(nèi)力 不能在受力圖中出現(xiàn) 當(dāng)隔離某一物體分析時(shí) 原來的內(nèi)力變成了外力 要畫在受力圖上 題型四 共點(diǎn)力作用下物體的動(dòng)態(tài)平衡 例4 2015 威海模擬 如圖所示 一小球在斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài) 不考慮一切摩擦 如果把豎直擋板由豎直位置緩慢繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)至水平位置 則此過程中球?qū)醢宓膲毫1和球?qū)π泵娴膲毫2的變化情況是 A F1先增大后減小 F2一直減小B F1先減小后增大 F2一直減小C F1和F2都一直減小D F1和F2都一直增大 解析 小球受力如圖甲所示 因擋板是緩慢移動(dòng) 所以小球處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài) 在移動(dòng)過程中 此三力 重力G 斜面的支持力F2 擋板的彈力F1 組合成一矢量三角形的變化情況如圖乙所示 重力大小方向均不變 斜面對(duì)其支持力方向始終不變 由圖可知此過程中斜面對(duì)小球的支持力不斷減小 擋板對(duì)小球彈力先減小后增大 再由牛頓第三定律知B對(duì) 答案 B 方法點(diǎn)撥 解決動(dòng)態(tài)平衡方法的選取 1 圖解法 如果物體受到三個(gè)力的作用 其中一個(gè)力的大小 方向均不變 并且還有另一個(gè)力的方向不變 此時(shí)可用圖解法 畫出不同狀態(tài)下力的矢量圖 判斷各個(gè)力的變化情況 2 解析法 如果物體受到多個(gè)力的作用 可進(jìn)行正交分解 利用解析法 建立平衡方程 根據(jù)自變量的變化確定因變量的變化 3 相似三角形法 如果物體受到三個(gè)力的作用 其中的一個(gè)力大小 方向均不變 另外兩個(gè)力的方向都發(fā)生變化 可以用力三角形與幾何三角形相似的方法 變式訓(xùn)練4 2014 上海高考 如圖 光滑的四分之一圓弧軌道AB固定在豎直平面內(nèi) A端與水平面相切 穿在軌道上的小球在拉力F作用下 緩慢地由A向B運(yùn)動(dòng) F始終沿軌道的切線方向 軌道對(duì)球的彈力為N 在運(yùn)動(dòng)過程中 A A F增大 N減小B F減小 N減小C F增大 N增大D F減小 N增大 解析 設(shè)小球受到的彈力N與豎直方向的夾角為 則在小球運(yùn)動(dòng)的過程中 增大 小球受三個(gè)力 重力 拉力F和彈力N 則F mgsin N mgcos 所以拉力F增大 彈力N減小