高一物理教科版必修1 第1部分 第四章 章末小结 课件

欢迎进入物理课堂 第四章 章末小结 专题归纳例析 阶段质量检测 专题一解决力的平衡问题的三种方法1 作图法从力的作用点起 依两个分力的作用方向按同一标度作出两个分力F1 F2 依F1 F2为邻边构成一个平行四边形 平行四边形F1 F2中间的对角线的长度按同样比例表示合力的大小 对角线的方向就是合力的方向 用图解法时 应先确定力的标度 在同一幅图上的各个力都必须采用同一个标度 所用分力 合力的比例要适当 虚线 实线要分清 图解法简单 直观 但不够精确 2 直角三角形法从力的作用点按照分力的作用方向画出力的平行四边形后 算出对角线所表示的合力的大小 一般适用于作出的平行四边形为矩形和菱形的情况 利用几何知识就可求解 用直角三角形法进行计算时 同样要作出平行四边形 只是可以不用取标度 各边的长短也不用太严格 3 正交分解法对于三个以上共点力求合力 用正交分解法比力的平行四边形或三角形更简便 应用过程中应将各力分解到x轴和y轴上 运用两坐标轴上的合力等于零的条件解题 在选择x y轴方向时常遵循以下原则 1 在平衡状态下 少分解力或将容易分解的力分解 2 在非平衡状态下 通常沿加速度方向和垂直加速度方向分解 3 尽量不分解未知力 图4 1 例证1 物体m恰好沿静止的斜面匀速下滑 现用一个力F作用在m上 力F过m的重心 且方向竖直向下 如图4 1所示 则 A 物体对斜面的压力增大B 斜面对物体的摩擦力增大C 物体将沿斜面加速下滑D 物体仍保持匀速下滑 解析 加上力F后 物体受力如图4 2所示 建立如图4 2所示坐标系 分解F mg 由平衡条件可得N mg F cos f N 故A B正确 不加F时 mgsin mgcos 故加上F后仍有 mg F sin mg F cos 故D正确 答案 ABD 图4 2 专题二动态平衡问题1 动态平衡问题的特点通过控制某一物理量 使其他物理量发生缓慢变化 而变化过程中的任何一个状态都看成是平衡状态 2 处理动态平衡问题常用的方法 1 解析法 对研究对象的任一状态进行受力分析 建立平衡方程 求出应变量与自变量的一般函数式 然后依据自变量的变化确定应变量的变化 也叫代数法 2 图解法 就是对研究对象进行受力分析 根据力的平行四边形定则画出不同状态时的力的矢量图 画在同一个图中 然后依据有向线段 表示力 的长度变化判断各个力的变化情况 3 一般解题步骤 1 确定研究对象 2 分析研究对象在原来平衡时的受力情况 3 分析变化情况 根据平衡条件找出不变量 利用正交分解法或三角形法 找出各个变量与不变量之间的关系 4 列方程或作出受力图分析求解 例证2 如图4 3所示 质量为m的球放在倾角为 的光滑斜面上 试分析挡板AO与斜面间的夹角 多大时 AO所受压力最小 图4 3 解析 虽然题目问的是挡板AO的受力情况 但若直接以挡板为研究对象 因挡板所受力均为未知力 将无法得出结论 以球为研究对象 球所受重力mg产生的效果有两个 对斜面产生了压力F1 对挡板产生了压力F2 将重力分解 如图4 4所示 图4 4 当挡板与斜面间的夹角 由图示位置变化时 F1大小改变 但方向不变 始终与斜面垂直 F2的大小 方向均改变 由图可以看出 当F2与F1垂直即 90 时 挡板AO所受压力最小 最小压力F2min mgsin 答案 90 专题三物体平衡的临界问题1 物体平衡的临界问题临界状态 当物体从某种特性变化到另一种特性时 发生质的飞跃的转折状态通常叫做临界状态 出现 临界状态 时 既可理解成 恰好出现 也可理解为 恰好不出现 某种物理现象 物体平衡的临界问题是指当某一物理量变化时 会引起其他几个物理量跟着变化 从而使物体所处的平衡状态恰好出现变化或恰好不出现变化 2 临界问题的处理方法 1 极限分析法作为一种预测和处理临界问题的有效方法 是指通过恰当地选取某个变化的物理量将其推向极端 极大 或 极小 极右 或 极左 等 从而把比较隐蔽的临界现象 或 各种可能性 暴露出来 使问题明朗化 以便非常简捷地得出结论 2 数学解法是指通过对问题的分析 依据物理规律写出物理量之间的函数关系 或画出函数图像 用数学方法 例如求二次函数极值 讨论公式极值 三角函数极值 求解极值 但需注意 利用数学方法求出极值后 一定要依据物理原理对解的合理性及物理意义进行讨论或说明 图4 5 例证3 如图4 5所示 半径为R 重为G的均匀球靠在竖直墙壁放置 左下方有厚为h的木块 若不计摩擦 用至少多大的水平推力F推木块才能使球离开地面 h R 解析 球恰好离开地面时 球与地面接触但没有弹力 以球为研究对象 如图4 6所示 有 图4 6 1 如图4 7所示 把球夹在竖直墙AC和木板BC之间 不计摩擦 球对墙的压力为N1 球对板的压力为N2 在将板BC逐渐放至水平的过程中 下列说法正确的是 A N1和N2都增大B N1和N2都减小C N1增大 N2减小D N1减小 N2增大 图4 7 解析 球所受的重力G产生的效果有两个 使球压墙的力F1和使球压板的力F2 根据G产生的效果将其分解 如图所示 则F1 N1 F2 N2 从图中不难看到 当板BC逐渐被放平的过程中 F1的方向保持不变而大小逐渐减小 F2与G的夹角逐渐变小 其大小也逐渐减小 因此本题的正确答案为B 答案 B 图4 8 2 如图4 8所示 均匀杆AB重为G A端用细绳吊在O点 在B端加一个水平力F 使AB静止 此时杆与水平方向夹角为 细绳与竖直方向夹角为 则 A 拉力F一定大于GB 绳子拉力T一定大于GC AB杆与水平方向夹角 必小于 D F足够大时 细绳可在水平方向上 解析 如图所示三力平衡 则Tcos GTsin Fcos F T G F Gtan 所以F与G大小无法比较 与 大小无法比较 细绳不可能水平 只有选项B正确 答案 B 3 一质量为m的物体 置于水平长木板上 物体与木板间的动摩擦因数为 现将长木板的一端缓慢抬起 要使物体始终保持静止 木板与水平地面间的夹角 不能超过多少 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 解析 当 增大时 重力沿斜面的分力增大 当此分力增大到等于最大静摩擦力时 物体处于动与不动的临界状态 此时 最大 依题意 mgsin mgcos tan 所以 arctan 答案 arctan 图4 9 解析 针对一般情况 物体的受力图如图所示 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全