《高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 (高頻考點(diǎn)+熱點(diǎn)導(dǎo)練+歷年高考題)第2章 第3節(jié) 共點(diǎn)力作用下物體的平衡課件 新人教版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 (高頻考點(diǎn)+熱點(diǎn)導(dǎo)練+歷年高考題)第2章 第3節(jié) 共點(diǎn)力作用下物體的平衡課件 新人教版(26頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第第3節(jié)節(jié)共點(diǎn)力作用下物體的平衡共點(diǎn)力作用下物體的平衡考點(diǎn)考點(diǎn)1:正交分解法在解決平衡問題中的運(yùn)用:正交分解法在解決平衡問題中的運(yùn)用【例1】質(zhì)量為m的木塊在推力F作用下,在水平地面上做勻速運(yùn)動(dòng),如圖231所示已知木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,那么木塊受到的滑動(dòng)摩擦力為下列各值中的哪個(gè)()Amg B(mg+Fsin )C(mg+Fcos ) DFcos 圖231切入點(diǎn):運(yùn)用物體的平衡條件解題【解析】木塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到四個(gè)力的作用:重力mg、推力F、支持力FN、摩擦力F.沿水平方向建立x軸,將F進(jìn)行正交分解,如圖(這樣建立坐標(biāo)系只需分解F),由于木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以,在x軸上,向左的力等于向右的
2、力(水平方向二力平衡);在y軸上向上的力等于向下的力即Fcos =FFN=mg+Fsin 又由于F=FN所以F=(mg+Fsin )答案: BD考點(diǎn)考點(diǎn)2:整體法與隔離法在平衡問題中的應(yīng)用:整體法與隔離法在平衡問題中的應(yīng)用【例2】如圖232所示,在墻角外的水平地面上,靜止放一質(zhì)量為4m、傾角為37的三角形木塊,在木塊斜面與豎直墻壁間靜止放有一質(zhì)量為m的光滑的小球,則木塊對(duì)地面壓力的大小為_,地面對(duì)木塊的靜摩擦力大小為_圖232切入點(diǎn):運(yùn)用整體法與隔離法解題N2N2N1N1NN11N1cossintan453tan4ffmFmgFFFmgmgmgFFFFmgFmgmg對(duì) 有:得:對(duì)整體有:,得:
3、【解析】答案: 5mg題型一:共點(diǎn)力平衡問題題型一:共點(diǎn)力平衡問題121122()AcosBcotCsinDsinmAOBOABAOBOAOFBOFFmgFmgmgFmgF如圖2-3-3所示,重物的質(zhì)量為 ,輕細(xì)線和的 、 端是固定的,平衡時(shí)是水平的,與水平面的夾角為 ,的拉力 和的拉力 的大小是 【例3】圖233 221sinsincotcotBDOFmgFmgOFFFFFmg【以結(jié)點(diǎn) 為研究對(duì)象,受三力而平衡解法一:合成法根據(jù)平衡條件在中,選解項(xiàng)】、析正確121121122cotsincotsinmgFFOFmgFmgmgFmgFFmgFF 解法二:分解法將重力分解為和解三角形根據(jù)平衡條件
4、,答案:BD點(diǎn)評(píng):求解共點(diǎn)力作用下物體平衡問題有多種方法,可以從物理角度分析,也可以用數(shù)學(xué)工具進(jìn)行處理題型二:物體平衡中的臨界問題題型二:物體平衡中的臨界問題 【例4】如圖234所示,物體的質(zhì)量為2kg,兩根輕繩AB和AC的一端連接于豎直墻上,另一端系于物體上,在物體上另施加一個(gè)方向與水平線成=60的拉力F,若要使兩繩都能伸直,求拉力F的大小范圍(g=10m/s2)圖234 12112sinsin0coscos0sin2cos2sinAFFmgFFFmgFFFmgF受力如圖所示,由平衡條件有由式得【解析】12maxmin00/sin40 3 /3N/ 2sin20 3 /3N20 3 /3N4
5、0 3 /3NFFFFmgFFmgFF要使兩繩都能伸直,則有由式得 的最大值由式得 的最小值綜合得 的取值范圍為點(diǎn)評(píng):抓住題中“若要使兩繩都能伸直”這個(gè)隱含條件,它是指繩子伸直但拉力恰好為零的臨界狀態(tài)當(dāng)AC恰好伸直但未張緊時(shí),F(xiàn)有最小值;當(dāng)AB恰好伸直但未張緊時(shí),F(xiàn)有最大值121245./ 2 5A. 5 B 2 1.(20 C1).D.21ablabmalcmacmm如圖2-3-5,墻上有兩個(gè)釘子 和 ,它們的連線與水平方向的夾角為,兩者的高度差為 一條不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定于 點(diǎn),另一端跨過光滑釘子懸掛一質(zhì)量為的重物在繩子距 端的 點(diǎn)有一固定繩圈若繩圈上懸掛質(zhì)量為的鉤碼,平衡后繩的段正
6、好水平,則重物和鉤碼的質(zhì)量比為海南2.圖23512122tan2sin515sinsin2C.bccmm gm gm平衡后設(shè)繩的段與水平方向成 角,則:,對(duì)節(jié)點(diǎn) 分析三力平衡,在豎直方向上有:得:【】,選解析圖236【解析】3.(2011海南)如圖237所示,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物塊正在沿斜面以速度v0勻速下滑,斜劈保持靜止,則地面對(duì)斜劈的摩擦力( )A等于零B不為零,方向向右C不為零,方向向左D不為零,v0較大時(shí)方向向左,v0較小時(shí)方向向右A圖237【解析】斜劈和物塊都受力平衡對(duì)斜劈和物塊整體受力分析知地面對(duì)斜劈的摩擦力為零,選A.4.如圖238所示,在粗糙水平地面上放著一個(gè)截
7、面為四分之一圓弧的柱狀物體A,A的左端緊靠豎直墻,A與豎直墻之間放一光滑圓球B,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),若把A向右移動(dòng)少許后,它們?nèi)蕴幱陟o止?fàn)顟B(tài),則( )AB對(duì)墻的壓力增大BA與B之間的作用力增大C地面對(duì)A的摩擦力減小DA對(duì)地面的壓力減小圖238C1211121212N2cossintancosABDBBBABfABFBFFABFm gFFm gFFm gFFABFmmgAFF設(shè)物體 對(duì)圓球 的支持力為 ,豎直墻對(duì)圓球的彈力為 ; 與豎直方向夾角 因物體 右移而減小對(duì)物體 由平衡條件得:;, 解得, 減小, 減小,減小,選項(xiàng) 、 均錯(cuò);對(duì) 、 整體分析可知,豎直方向,地面對(duì)整體支持力,與 無關(guān),
8、選項(xiàng)錯(cuò)誤;水平方向,地面對(duì) 的摩擦力【解析】,2CfFF因減小,故減小,選項(xiàng) 正確5.頂端裝有定滑輪的粗糙斜面體放在地面上,A、B兩物體通過細(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),如圖239所示現(xiàn)用水平力F作用于物體B上,緩慢拉開一小角度,此過程中斜面體與物體A仍然靜止則下列說法正確的是( )A水平力F不變B物體A所受斜面體的摩擦力一定變大C物體A所受斜面體的作用力不變D斜面體所受地面的支持力一定不變D圖239【解析】設(shè)物體B在力F作用下緩慢拉開一個(gè)小角度,拉開過程中增大,此時(shí)物體B受力平衡,水平力F=mgtan也增大,A選項(xiàng)錯(cuò);繩子拉力FT=mg/cos也增大,由于原來物
9、體A所受摩擦力的方向不清楚(可能沿斜面向上也可能沿斜面向下),所以物體A所受斜面體的摩擦力的大小不一定增大,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;物體A受到斜面體的彈力和摩擦力,這兩個(gè)力的合力大小等于物體A受到的重力和繩子拉力FT的合力,拉力FT發(fā)生變化,所以物體A受斜面體的作用力也發(fā)生變化,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;將兩個(gè)物體A、B和斜面體看成一個(gè)整體,在F作用過程中,整體在豎直方向的受力情況不變,故斜面體所受地面的支持力不變,D選項(xiàng)正確 6.如圖2310所示,質(zhì)量m1=10kg和m2=30kg的兩物體,疊放在動(dòng)摩擦因數(shù)為0.50的粗糙水平地面上,一處于水平位置的輕彈簧,勁度系數(shù)為250N/m,一端固定于墻壁另一端與質(zhì)量為m1的物體相連,彈簧處于自然狀態(tài),現(xiàn)用一水平推力F作用于質(zhì)量為m2的物塊上,使它緩慢地向墻壁一側(cè)移動(dòng),當(dāng)移動(dòng)0.40m時(shí),兩物體間開始相對(duì)滑動(dòng),這時(shí)水平推力F的大小為(g取10m/s2)( )A100N B300NC200N D250NB圖2310 【解析】當(dāng)兩物體相對(duì)滑動(dòng)時(shí),處于一種臨界狀態(tài),整體合力仍為零,對(duì)整體受力分析,水平方向受彈簧的彈力、地面的摩擦力和水平推力,由平衡條件得:F=kx+(m1+m2)g=2500.4N+0.54010N=300N.