高三物理一轮复习共点力平衡PPT精选文档

1、共点力的平衡及其应用共点力的平衡及其应用复习复习目标目标1.理解共点力的概念，掌握共点力平衡的条件及推论；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；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会利用共点力的平衡分析生产生活中的实际情景第第1课时课时重重摩擦摩擦同一点同一点静止静止匀速直线运动匀速直线运动相等相等相反相反 考点一物体的受力分析考点一物体的受力分析1定义定义把指定物体把指定物体(研究对象研究对象)在特定的物理环境中受到的在特定的物理环境中受到的所有外力

2、都所有外力都找出来找出来，并画出受力示意图并画出受力示意图的过程。的过程。2受力分析的一般顺序受力分析的一般顺序先分析场力先分析场力(重力重力、电场力、磁场力、电场力、磁场力)，再分析接触力，再分析接触力(弹力、摩弹力、摩擦力擦力)，最后分析其他力。，最后分析其他力。例例1如图所示，两个相似的如图所示，两个相似的斜面体斜面体A、B在竖直向上的力在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上关于斜面体壁上关于斜面体A和和B的受力情况，下列说法正确的是的受力情况，下列说法正确的是()AA一定受到一定受到4个力个力BB可能受到可能受到4个力个力CB与墙壁之间一定有弹力和摩擦

3、力与墙壁之间一定有弹力和摩擦力DA与与B之间一定有摩擦力之间一定有摩擦力答案：答案：AD题后反思题后反思 在受力分析时的注意点在受力分析时的注意点1不要把研究对象所受的力不要把研究对象所受的力与与研究对象对其他物体的作用力研究对象对其他物体的作用力混淆混淆2对于分析出的物体受到的对于分析出的物体受到的每一个力，都必须明确其来源每一个力，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

4、带的细线拉住用细线连接，用平行于传送带的细线拉住a，两木块均处于静，两木块均处于静止状态关于木块受力个数，正确的是止状态关于木块受力个数，正确的是()Aa受受4个，个，b受受5个个Ba受受4个，个，b受受4个个Ca受受5个，个，b受受5个个Da受受5个，个，b受受4个个【答案】【答案】D【变式训练】【变式训练】C考点二考点二 整体法和隔离法解决平衡问题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外力时，优先考虑整体法，分析系统内力时，优分析系统内力时，优先考虑隔离法先考虑隔离法，有时即使分析系统外力，也必须采用隔离法先，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

5、及其变化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整体法与隔离法是分析系统平衡(或动态平衡或动态平衡)问题的常用方法问题的常用方法 【变式训练】【变式训练】2(2013年山东年山东15)如图所示，用完全相同如图所示，用完全相同的轻弹簧的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为与竖直方向的夹角为30，弹簧，弹簧C水水平，则弹簧平，则弹簧A、C的伸长量之比为的伸长量之比为()D法一法一 隔离法隔离法法二法二 整体法整体法方法方法内容内容合成法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

6、个力，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这两个力满足二力平衡条件分解法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其分力和其他力在所分解的方向上满足平衡条件正交分正交分解法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一组的力都满足二力平衡条件力的三力的三角形法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，这三个力物体受同一平面内三个互不平行的

7、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知识可求解未知力考点三考点三 物体静态平衡问题的常用方法物体静态平衡问题的常用方法 CBD【变式训练】【变式训练】本课时结束本课时结束请完成课时作业请完成课时作业受力分析、共点力作用下物体的平衡受力分析、共点力作用下物体的平衡复习目标复习目

8、标1.掌握掌握处理动态平衡的常用方法处理动态平衡的常用方法2.掌握掌握用用“相似三角形相似三角形”解平衡状态问解平衡状态问题题第第2课时课时处理动态平衡、临界与极值问题的常用方法处理动态平衡、临界与极值问题的常用方法方法方法步骤步骤解析法解析法列平衡方程求出未知量与已知量的关列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式系表达式根据已知量的变化情况来确根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况定未知量的变化情况图解法图解法根据已知量的变化情况，画出平行四根据已知量的变化情况，画出平行四边形的边角变化边形的边角变化确定未知量大小、方确定未知量大小、方向的变化向的变化在共点力的平衡中，有些题目中常有在共

9、点力的平衡中，有些题目中常有“缓慢移动缓慢移动”一词，一词，表示这些物体处于表示这些物体处于动态平衡状态动态平衡状态图解法：图解法：是指在对物体在状态变化过程中的若干状态进行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受力分析(一般受三个力一般受三个力)的基础上，的基础上，若满足有一个力大小、方向若满足有一个力大小、方向均不变，另有一个力方向不变时均不变，另有一个力方向不变时，可画出这三个力的封闭矢量，可画出这三个力的封闭矢量三角形三角形(或用平行四边形定则画图或用平行四边形定则画图)，依据某一参量，依据某一参量(如角度、长如角度、长度等度等)的变化，在同一图中的变化，在同一图中作出物体

10、在若干状态下力的平衡图来作出物体在若干状态下力的平衡图来分析分析力的变化情况的方法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、直观的优点图解法也常用于求极值问题，具有简单、直观的优点考点一考点一 物体动态平衡物体动态平衡图解法图解法AB【变式训练】【变式训练】 (2012全国全国)如图所示，一小球放置在木板与如图所示，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，球对木板的压力大小为大小为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

11、，在此过程中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，始终减小，N2始终增大始终增大BN1始终减小，始终减小，N2始终减小始终减小CN1先增大后减小，先增大后减小，N2始终减小始终减小DN1先增大后减小，先增大后减小，N2先减小后增大先减小后增大B动态动态平衡的实际问题平衡的实际问题晾衣架模型晾衣架模型AD如图所示，不可伸长、长度为如图所示，不可伸长、长度为L的轻质细线一端固定在竖直墙上的的轻质细线一端固定在竖直墙上的O点，另一端点，另一端A通过一个轻质动滑轮沿水平面从通过一个轻质动滑轮沿水平面从P点向点向Q点缓慢移动一段距离，点缓慢移动一段距离，动滑轮下吊一重物，不计

12、一切摩擦，则细线上张力的变化情况为动滑轮下吊一重物，不计一切摩擦，则细线上张力的变化情况为()A变大变大 B变小变小C不变不变 D无法确定无法确定一题多变一题多变B变式变式1如下图所示，不可伸长的细线一端固定如下图所示，不可伸长的细线一端固定于竖直墙上的于竖直墙上的O点，拉力点，拉力F通过一个轻质定滑轮和轻质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，若重物动滑轮竖直作用于细线的另一端，若重物M在力在力F的作的作用下缓缓上升，拉力用下缓缓上升，拉力F的变化情况为的变化情况为()A变大变大 B变小变小 C不变不变 D无法确定无法确定A变式变式2重物通过细线拴在重物通过细线拴在AB细线上

13、的细线上的O点，点，B沿竖直挡板沿竖直挡板PQ缓缓竖直向下移动，保持缓缓竖直向下移动，保持O点位置不变，点位置不变，如图所示，那么如图所示，那么OA和和OB细线上的拉力将怎样变化？细线上的拉力将怎样变化？答案：答案：OA细线上的拉力一直增大，细线上的拉力一直增大，OB上的拉力先减小后增大上的拉力先减小后增大考点考点2 用用“相似三角形相似三角形”解平衡状态问题解平衡状态问题 半径为半径为R的表面光滑的半球固定在水平面上在距其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最高点的正上方为h的悬点的悬点O，固定长为，固定长为L的轻绳一端，绳的的轻绳一端，绳的另一端拴一个重为另一端拴一个重为G

14、的小球小球静止在球面上，如右图所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？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半球对小球的支持力FNGR/(Rh)绳对小球的拉力绳对小球的拉力FTGL/(Rh)【变式训练】如图所示，【变式训练】如图所示，AC是上端带定滑轮的固定竖直是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆杆，质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在一端通过铰链固定在C点，另一端点，另一端B悬挂一重为悬挂一重为G的物体，且的物体，且B端系有一根轻绳，并绕过定滑轮端系有一根轻绳，并绕过定滑轮A，用力用力F拉绳，开始时角拉绳，开始时

15、角BCA大于大于90，现使角，现使角BCA缓慢减小，缓慢减小，直到杆直到杆BC接近竖直杆接近竖直杆AC.此过程中，轻杆此过程中，轻杆B端所受杆的力将端所受杆的力将 ()A A大小不变大小不变 B B逐渐增大逐渐增大C C逐渐减小逐渐减小 D D先减小后增大先减小后增大A1(2014德州二模德州二模)如图如图8所示，三个重均为所示，三个重均为100 N的物块，叠的物块，叠放在水平桌面上，各接触面水平，水平拉力放在水平桌面上，各接触面水平，水平拉力F20 N作用在物作用在物块块2上，三条轻质绳结于上，三条轻质绳结于O点，与物块点，与物块3连接的绳水平，与天花连接的绳水平，与天花板连接的绳与水平方向

16、成板连接的绳与水平方向成45角，竖直绳悬挂重为角，竖直绳悬挂重为20 N的小球的小球P。整个装置处于静止状态。则。整个装置处于静止状态。则()图图8A物块物块1和和2之间的摩擦力大小为之间的摩擦力大小为20 NB与物块与物块3相连的轻质绳的拉力大小为相连的轻质绳的拉力大小为20 NC桌面对物块桌面对物块3的支持力大小为的支持力大小为320 ND物块物块3受受4个力的作用个力的作用B当堂训练当堂训练2(2014年苏北四市二次调考年苏北四市二次调考)如图所示，吊床用绳子拴在如图所示，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，均两棵树上的等高位置某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，

17、均处于静止状态设吊床两端系绳的拉力为处于静止状态设吊床两端系绳的拉力为F1、吊床对该人的作、吊床对该人的作用力为用力为F2，则，则()A坐着比躺着时坐着比躺着时F1大大 B躺着比坐着时躺着比坐着时F1大大C坐着比躺着时坐着比躺着时F2大大 D躺着比坐着时躺着比坐着时F2大大A本课时结束本课时结束请完成课时作业请完成课时作业第第3讲受力分析、共点力作用下物体的平衡讲受力分析、共点力作用下物体的平衡复习目标复习目标1.掌握掌握临界与极值问题的常用方法临界与极值问题的常用方法第第3课时课时考点三考点三 平衡中的临界与极值问题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利用三角函数求临界与极值问

18、题(16分分)物体物体A的质量为的质量为2 kg，两根轻细绳，两根轻细绳b和和c的一端连接于的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体竖直墙上，另一端系于物体A上，在物体上，在物体A上另施加一个方向与上另施加一个方向与水平线成水平线成角的拉力角的拉力F，相关几何关系如图所示，相关几何关系如图所示，60.若要若要使两绳都能伸直，求拉力使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围的大小范围(g取取10 m/s2) 本题可以利用解析法进行分析，通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过列出的平衡方程求出绳b和绳和绳c的拉力表达的拉力表达式，若要使两绳都伸直，则必须保证两绳的拉式，若要使两绳都伸直，则必

19、须保证两绳的拉力都大于或等于零，进而求出力都大于或等于零，进而求出F的极值的极值求绳拉力的临界与极值问题求绳拉力的临界与极值问题解析法：解析法：是指对物体受力分析，画出受力图后，根据是指对物体受力分析，画出受力图后，根据动态变化的原因动态变化的原因(如某角度、某长度如某角度、某长度)，利用平衡条件列出方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程，求出应变物理量与自变物理量的一般函数关系式(如用如用三角函数表示出各个作用力与变化夹角间的关系三角函数表示出各个作用力与变化夹角间的关系)，然后根，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方法这种方法比较精确，但不够直观这种方法比较精确，但不够直观图图11B考点三考点三利用作图求临界与极值问题利用作图求临界与极值问题【变式训练】【变式训练】 (2015年衡水模拟年衡水模拟)如图所示，三根长度均如图所示，三根长度均为为l的轻绳分别连接于的轻绳分别连接于C、D两点，两点，A、B两端被悬挂在水平天花两端被悬挂在水平天花板上，相距板上，相距2l.现在现在C点上悬挂一个质量为点上悬挂一个质