《新课标2014届高考物理一轮课件：2.3受力分析、共点力的平衡》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新课标2014届高考物理一轮课件：2.3受力分析、共点力的平衡（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3单元 受力分析 共点力的平衡精研核心考点1定义：把指定物体(或研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都分析出来，并画出物体 的示意图的过程2受力分析的一般顺序：先分析 (重力、电场力、磁场力)，再分析 (弹力、摩擦力)，最后分析其他力受力场力接触力名师点拨整体法、隔离法方法整体法隔离法 概念将加速度相同的几个相 互关联的物体作为一 个整体进行分析的方 法将所研究的对象从周围 的物体中分离出来的 方法选用原 则研究系统外的物体对系 统整体的作用力或系 统整体的加速度研究系统内部各物体之 间的相互作用力注意问 题受力分析时不考虑系统 内各物体之间的相互 作用力一般情况下隔离受力较 少的物体
2、1.如图所示，在水平地面上的一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定的速度向前滑行，在横杆前起跳并越过杆，从而使运动员与滑板分别从杆的上、下方通过，假设运动员和滑板在运动过程中受到的各种阻力忽略不计，运动员能顺利完成该动作，最终仍能落在滑板原来的位置，要使这个表演成功，运动员在起跳的过程中有( )A双脚对滑板的作用力方向竖直向上B运动员对滑板的作用力大小等于运动员的重力C跳起之前运动员只受两个力作用D滑板对运动员的作用力方向向上偏前解析：因为运动员在滑板向上的作用力下跳起，由作用力 与反作用力的关系可知，双脚对滑板的作用力竖直向下，A错误；由于滑板对运动员的作用力大于运动员的重力，所以运动 员对滑板
3、的作用力大于运动员的重力，B错误；跳起之前，运动员只受两个力作用，C正确；滑板对运动员的作用力竖直向上，运动员能向前运动是因为其惯性，D错误答案：C1共点力作用于物体的 或力的 相交于一点的力2平衡状态(1)物体保持 或 的状态(2)通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢变化的过程(动态平衡)同一点作用线静止匀速直线运动0 0 0 相等 相反 平衡力 合力 相等 相反 (3)多力平衡：如果物体受多个力作用处于平衡状态，其中任何一个力与其余力的 大小 、方向 合力相等相反名师点拨处理共点力平衡问题的常用方法方法内容分解法物体受到几个力的作用，将某一个力按力的效果 进行分解，则其分力和其他力在所
4、分解的方向 上满足平衡条件合成法物体受几个力的作用，通过合成的方法将它们简 化成两个力，这两个力满足二力平衡条件正交分 解法将处于平衡状态的物体所受的力，分解为相互正 交的两组力，每一组力都满足二力平衡条件 力的封 闭三 角形 法若三个力的矢量箭头首尾相接恰好构成三角形， 则这三个力的合力必为零，利用三角形定则， 根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学 知识可求解未知力2(2012年广东A卷)如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角都为45，日光灯保持水平，所受重力为G，左右两绳的拉力大小分别为( )突破疑难要点整体法与隔离法是分析系统平衡(或动态平衡)问题的常用
5、方法分析系统外力时，优先考虑整体法，分析系统内力时，优先考虑隔离法，有时即使分析系统外力，也必须采用隔离法先分析某些物理量及其变化例1 如图所示，水平细杆上套一细环A，环A和球B间用一轻质绳相连，质量分别为mA、mB、(mAmB)，由于B球受到水平风力作用，A环与B球一起向右匀速运动，已知细绳与竖直方向的夹角为，则下列说法正确的是( )解析 先取A、B整体为研究对象受力分析如图甲所示，由平衡条件得：规律小结受力分析的步骤1.如图所示，A、B质量分别为mA和mB，叠放在倾角为的斜面上以相同的速度匀速下滑，则( )AA、B间无摩擦力作用BB受到的滑动摩擦力大小为(mAmB)gsin CB受到的静摩
6、擦力大小为mAgsin D取下A物体后，B物体仍能匀速下滑答案：B、C、D例2 (2012年哈尔滨模拟)如图所示，位于竖直侧面的物体A的质量mA0.2 kg，放在水平面上的物体B的质量mB1.0 kg，绳和滑轮间的摩擦不计，且绳的OB部分水平OA部分竖直，A和B恰好一起匀速运动，取g10 m/s2.(1)求物体B与桌面间的动摩擦因数；(2)如果用水平力F向左拉物体B，使物体A和B做匀速运动需多大的拉力解析 (1)因物体A和B恰好一起匀速运动，所以物体A、B均处于平衡状态由平衡条件得：对A：FTmAg0对B：FTFN0FNmBg0解得 ：0.2.(2)如果用水平力F向左拉物体B，使物体A和B做匀
7、速运动，此时水平绳的拉力与滑动摩擦力的大小均不变；对物体B由平衡条件得：FFTFN0解得：F4 N.答案 (1)0.2 (2)4 N规律小结共点力平衡问题的规范求解 (1)一般解题步骤选取研究对象：根据题目要求，选取一个平衡体(单个物体或系统，也可以是结点)作为研究对象画受力示意图：对研究对象进行受力分析，画出受力示意图正交分解：选取合适的方向建立直角坐标系，将所受各力正交分解列方程求解：根据平衡条件列出平衡方程，解平衡方程，对结果进行讨论(2)应注意的问题物体受三个力平衡时，利用力的分解法或合成法比较简单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
8、力作用时一般要采用正交分解法1动态平衡问题：通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢的变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态2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3极值问题：平衡物体的极值，一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题4解决动态平衡、临界与极值问题的常用方法方法步 骤解析 法选某一状态对物体进行受力分析将物体受的力按实 际效果分解或正交分解 列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式 根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况图解 法选某一状态对
9、物体进行受力分析根据平衡条件画出 平行四边形 根据已知量的变化情况，画出平行四边形的边角变化 确定未知量大小、方向的变化例3 物体A的质量为2 kg，两根轻细绳b和c的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体A上，在物体A上另施加一个方向与水平线成角的拉力F，相关几何关系如图所示，60.若要使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围(g取10 m/s2)规律小结解决此类问题的关键是通过审题，挖掘出临界条件作为解决问题的突破口解答平衡物体的临界问题时常用假设法，运用假设法的基本步骤是：(1)明确研究对象；(2)画受力图；(3)假设可能发生的临界现象；(4)列出满足所发生的临界现象的平衡方程求解3(2012年全
10、国新课标卷)如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置不计摩擦，在此过程中( )AN1始终减小，N2始终增大BN1始终减小，N2始终减小CN1先增大后减小，N2始终减小DN1先增大后减小，N2先减小后增大提升目标课堂1(2012年山东泰安) 如图所示，一端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦)现用水平力F作用于物体B上，缓慢拉开一角度此过程中斜面体与物体A仍然静止，则下列说法正确的是( )A在缓慢拉开B
11、的过程中，水平力不变B斜面体所受地面的支持力一定不变C斜面对物体A的作用力一定变大D斜面体所受地面的摩擦力一定变大2(2012年山东烟台高三一模)如图所示，质量为m、顶角为的直角劈和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态，若不计一切摩擦，则(重力加速度为g)( )A水平面对正方体的弹力大小为(Mm)gB墙面对正方体的弹力大小为mgtan C正方体对直角劈的弹力大小为mgcos D直角劈对墙面的弹力大小为mgsin 3.如图所示是用来粉刷墙壁的涂料滚的示意图使用时，用撑竿推着涂料滚沿墙壁上下滚动，把涂料均匀地粉刷到墙壁上撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计，而且撑竿足够长粉刷工人站在离墙壁
12、某一距离处缓缓上推涂料滚，使撑竿与墙壁间的夹角越来越小该过程中撑竿对涂料滚的推力为F1，墙壁对涂料滚的支持力为F2，下列说法正确的是()AF1、F2均减小 BF1、F2均增大CF1减小，F2增大 DF1增大，F2减小答案：A4.(2012年全国新课标卷)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)，设拖把头的质量为m，拖杆质量可忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数，重力加速度为g.某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为.(1)若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为.已知存在一临界角0，若0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动求这一临界角的正切tan 0.课时提能冲关
