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,单击此处编辑母版文本样式,专题二相互作用,高考一轮总复习物理,共点力的平衡及其应用,复习,目标,1.,理解共点力的概念，掌握共点力平衡的条件及推论；,2.,掌握对物体进行受力分析的一般步骤与方法；,3.,掌握整体法与隔离法,，,4.,会利用共点力的平衡分析生产生活中的实际情景,第,1,课时,知识梳理,重,摩擦,同一点,静止,匀速直线运动,相等,相反,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,的过程。,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。,例,1,如图所示，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,4,个力,B,B,可能受到,4,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,答案：,AD,题后反思,在受力分析时的注意点,1,不要把研究对象所受的力,与,研究对象对其他物体的作用力,混淆,2,对于分析出的物体受到的,每一个力，都必须明确其来源,，即每一个力都应找出其施力物体，不能无中生有,3,合力和分力不能重复考虑,如图所示，传送带沿逆时针方向匀速转动小木块,a,、,b,用细线连接，用平行于传送带的细线拉住,a,，两木块均处于静止状态关于木块受力个数，正确的是,(,),A,a,受,4,个，,b,受,5,个,B,a,受,4,个，,b,受,4,个,C,a,受,5,个，,b,受,5,个,D,a,受,5,个，,b,受,4,个,【,答案,】,D,【,变式训练,】,C,考点二 整体法和隔离法解决平衡问题,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,整体法与隔离法是分析系统平衡,(,或动态平衡,),问题的常用方法,【,变式训练,】2,(2013,年山东,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,30,，弹簧,C,水平，则弹簧,A,、,C,的伸长量之比为,(,),D,法一 隔离法,法二 整体法,方法,内容,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,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分解的方向上满足平衡条件,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，每一组的力都满足二力平衡条件,力的三,角形法,物体受同一平面内三个互不平行的力的作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接，构成一个矢量三角形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,考点三 物体静态平衡问题的常用方法,C,BD,【,变式训练,】,本课时结束,请完成课时作业,受力分析、共点力作用下物体的平衡,复习目标,1.,掌握,处理动态平衡的常用方法,2.,掌握,用“,相似三角形”,解平衡状态问题,第,2,课时,处理动态平衡、临界与极值问题的常用方法,方法,步骤,解析法,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,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,在共点力的平衡中，有些题目中常有“,缓慢移动,”一词，表示这些物体处于,动态平衡状态,图解法：,是指在对物体在状态变化过程中的若干状态进行受力分析,(,一般受三个力,),的基础上，,若满足有一个力大小、方向均不变，另有一个力方向不变时,，可画出这三个力的封闭矢量三角形,(,或用平行四边形定则画图,),，依据某一参量,(,如角度、长度等,),的变化，在同一图中,作出物体在若干状态下力的平衡图来分析,力的变化情况的方法,图解法也常用于求极值问题，具有简单、直观的优点,考点一 物体动态平衡,图解法,AB,【,变式训练,】,(2012,全国,),如图所示，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,N,1,，球对木板的压力大小为,N,2,.,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,A,N,1,始终减小，,N,2,始终增大,B,N,1,始终减小，,N,2,始终减小,C,N,1,先增大后减小，,N,2,始终减小,D,N,1,先增大后减小，,N,2,先减小后增大,B,动态,平衡的实际问题,晾衣架模型,AD,如图所示，不可伸长、长度为,L,的轻质细线一端固定在竖直墙上的,O,点，另一端,A,通过一个轻质动滑轮沿水平面从,P,点向,Q,点缓慢移动一段距离，动滑轮下吊一重物，不计一切摩擦，则细线上张力的变化情况为,(,),A,变大,B,变小,C,不变,D,无法确定,一题多变,B,变式,1,如下图所示，不可伸长的细线一端固定于竖直墙上的,O,点，拉力,F,通过一个轻质定滑轮和轻质动滑轮竖直作用于细线的另一端，若重物,M,在力,F,的作用下缓缓上升，拉力,F,的变化情况为,(,),A,变大,B,变小,C,不变,D,无法确定,A,变式,2,重物通过细线拴在,AB,细线上的,O,点，,B,沿竖直挡板,PQ,缓缓竖直向下移动，保持,O,点位置不变，如图所示，那么,OA,和,OB,细线上的拉力将怎样变化？,答案：,OA,细线上的拉力一直增大，,OB,上的拉力先减小后增大,考点,2,用,“,相似三角形,”,解平衡状态问题,半径为,R,的表面光滑的半球固定在水平面上在距其最高点的正上方为,h,的悬点,O,，固定长为,L,的轻绳一端，绳的另一端拴一个重为,G,的小球小球静止在球面上，如右图所示则半球对小球的支持力和绳对小球的拉力各等于多少？,半球对小球的支持力,F,N,GR,/(,R,h,),绳对小球的拉力,F,T,GL,/(,R,h,),【,变式训练,】,如图所示，,AC,是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆,BC,一端通过铰链固定在,C,点，另一端,B,悬挂一重为,G,的物体，且,B,端系有一根轻绳，并绕过定滑轮,A,，用力,F,拉绳，开始时角,BCA,大于,90,，现使角,BCA,缓慢减小，直到杆,BC,接近竖直杆,AC,.,此过程中，轻杆,B,端所受杆的力将,(,),A,大小不变,B,逐渐增大,C,逐渐减小,D,先减小后增大,A,1,(2014,德州二模,),如,图,8,所示，三个重均为,100 N,的物块，叠放在水平桌面上，各接触面水平，水平拉力,F,20 N,作用在物块,2,上，三条轻质绳结于,O,点，与物块,3,连接的绳水平，与天花板连接的绳与水平方向成,45,角，竖直绳悬挂重为,20 N,的小球,P,。整个装置处于静止状态。则,(,),图,8,A,物块,1,和,2,之间的摩擦力大小为,20 N,B,与物块,3,相连的轻质绳的拉力大小为,20 N,C,桌面对物块,3,的支持力大小为,320 N,D,物块,3,受,4,个力的作用,B,当堂训练,2,(2014,年苏北四市二次调考,),如图所示，吊床用绳子拴在两棵树上的等高位置某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均处于静止状态设吊床两端系绳的拉力为,F,1,、吊床对该人的作用力为,F,2,，则,(,),A,坐着比躺着时,F,1,大,B,躺着比坐着时,F,1,大,C,坐着比躺着时,F,2,大,D,躺着比坐着时,F,2,大,A,本课时结束,请完成课时作业,第,3,讲受力分析、共点力作用下物体的平衡,复习目标,1.,掌握,临界与极值问题的常用方法,第,3,课时,考点三,平衡中的临界与极值问题,利用三角函数求临界与极值问题,(16,分,),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/s,2,),本题可以利用解析法进行分析，通过列出的平衡方程求出绳,b,和绳,c,的拉力表达式，若要使两绳都伸直，则必须保证两绳的拉力都大于或等于零，进而求出,F,的极值,求绳拉力的临界与极值问题,解析法：,是指对物体受力分析，画出受力图后，根据动态变化的原因,(,如某角度、某长度,),，,利用平衡条件列出方程，求出应变物理量与自变物理量的一般函数关系式,(,如用三角函数表示出各个作用力与变化夹角间的关系,),，然后根据自变量的变化情况及变化区间确定应变量的变化情况的方法,这种方法比较精确，但不够直观,图,11,B,考点三,利用作图求临界与极值问题,【,变式训练,】,(2015,年衡水模拟,),如图所示，三根长度均为,l,的轻绳分别连接于,C,、,D,两点，,A,、,B,两端被悬挂在水平天花板上，相距,2,l,.,现在,C,点上悬挂一个质量为,m,的重物，为使,CD,绳保持水平，在,D,点上可施加力的最小值为,(,),C,解决临界问题的基本思路是,(,1),认真审题，详细分析问题中变化的过程,(,包括分析整体过程中有几个阶段,),；,(2),寻找过程中变化的物理量,(,自变量与因变量,),；,(3),探索因变量随自变量变化时的变化规律，要特别注意相关物理量的变化情况；,(4),确定临界状态，分析临界条件，找出临界关系。,解决临界问题的基本思路是,(,1),认真审题，详细分析问题中变化的过程,(,包括分析整体过程中有几个阶段,),；,(2),寻找过程中变化的物理量,(,自变量与因变量,),；,(3),探索因变量随自变量变化时的变化规律，要特别注意相关物理量的变化情况；,(4),确定临界状态，分析临界条件，找出临界关系。,CD,变式训练,答案,(1)2 m/s2,(2)2 s,当堂训练,
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