2011高三物理 5物体平衡条件的应用复习专题 新人教版

1、高三物理高考复习高三物理高考复习物体平衡条件的应用物体平衡条件的应用相关联的物体平衡相关联的物体平衡-整体法与隔离体法整体法与隔离体法规律与方法规律与方法【例【例1 1】如图所示，倾角为】如图所示，倾角为的斜面的斜面A A固定在水平面上。木固定在水平面上。木块块B B、C C的质量分别为的质量分别为M M、m m，始终保持相对静止，共同沿斜，始终保持相对静止，共同沿斜面下滑。面下滑。B B的上表面保持水平，的上表面保持水平，A A、B B间的动摩擦因数为间的动摩擦因数为。当当B B、C C共同匀速下滑；共同匀速下滑；当当B B、C C共同加速下滑时，分别共同加速下滑时，分别求求B B、C C所

2、受的各力。所受的各力。 ABC相关联的物体平衡相关联的物体平衡-整体法与隔离体法整体法与隔离体法规律与方法规律与方法【例【例2 2】用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图(a)所示.现对小球a施加一个向左偏下30的恒力，并对小球b施加一个向右偏上30的同样大小的恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是下图(b)中的_(a)(b)相关联的物体平衡相关联的物体平衡-整体法与隔离体法整体法与隔离体法规律与方法规律与方法【例【例3 3】如图所示，质量为如图所示，质量为m m的物体的物体A A放置在质量为放置在质量为M M 的物体的物体B B上，上，B B与劲度系数为与劲度系数为k k的弹簧相连

3、，它的弹簧相连，它们一起在光滑水平面上作简谐运动，振动过程中，们一起在光滑水平面上作简谐运动，振动过程中，A A、B B之间的摩擦系数为之间的摩擦系数为，且无相对运动，当物，且无相对运动，当物体离开平衡位置的位移为体离开平衡位置的位移为x x 时，时，A A、B B间摩擦力间摩擦力f f的大小？的大小？ 相关联的物体平衡相关联的物体平衡-整体法与隔离体法整体法与隔离体法规律与方法规律与方法【例【例4 4】如图所示，在一粗糙水平面上有两块质如图所示，在一粗糙水平面上有两块质量分别为量分别为m m1 1和和m m2 2的木块的木块1 1和和2 2，中间用一原长为，中间用一原长为L L、劲度系数为劲

4、度系数为k k的轻弹簧连接起来，木块与地面间的轻弹簧连接起来，木块与地面间的动摩擦因数均为的动摩擦因数均为.现用现用F F一水平力向右拉木一水平力向右拉木块块2 2，当两木块一起匀速运动时，两木块之间的，当两木块一起匀速运动时，两木块之间的距离是距离是( () ) F相关联的物体平衡相关联的物体平衡-整体法与隔离体法整体法与隔离体法规律与方法规律与方法【例【例5 5】如图所示，如图所示，A A、B B的质量分别为的质量分别为m ml l和和m m2 2，跨，跨过定滑轮的细绳沿水平方向与过定滑轮的细绳沿水平方向与A A 、B B 连接，滑轮连接，滑轮的摩擦不计的摩擦不计, ,涉及到的接触面之间的

5、动摩擦因数涉及到的接触面之间的动摩擦因数均为均为,求以下情况下拉力求以下情况下拉力F F的大小的大小? ?（1 1）现用力）现用力F F向左拉向左拉B B，使，使A A，B B作匀速运动；作匀速运动；（2 2）现用力）现用力F F向左拉向左拉A A，使，使A A，B B作匀速运动；作匀速运动；相关联的物体平衡相关联的物体平衡-整体法与隔离体法整体法与隔离体法规律与方法规律与方法【例【例6 6】如图所示，水平放置的两固定的光滑硬杆如图所示，水平放置的两固定的光滑硬杆OAOA、OBOB成成角，在两杆上各套轻环角，在两杆上各套轻环P P、Q Q，两环用，两环用轻绳相连，现用恒力轻绳相连，现用恒力F

6、F沿沿OBOB方向拉环方向拉环Q Q，当两环稳，当两环稳定时绳的张力多大？定时绳的张力多大？ 解决临界问题的方法解决临界问题的方法规律与方法规律与方法 临界问题指的是一种物理现象转变为另一种物理现临界问题指的是一种物理现象转变为另一种物理现象，或从一个物理过程转入另一物理过程的转折状态，象，或从一个物理过程转入另一物理过程的转折状态，也可理解为也可理解为“恰好出现恰好出现”或或“恰好不出现恰好不出现”某种现象的某种现象的状态。状态。临界问题分析方法：临界问题分析方法：要恰当地选取某个物理量作为自要恰当地选取某个物理量作为自变量，以这个物理量的变化为线索，变量，以这个物理量的变化为线索，考察它不

7、断变大和考察它不断变大和不断变小时物理状态或物理过程的变化情况不断变小时物理状态或物理过程的变化情况，然后再根然后再根据平衡条件及有关知识列方程求解。据平衡条件及有关知识列方程求解。解决临界问题的方法解决临界问题的方法规律与方法规律与方法【例【例7 7】G=100N FFFmF1F2G解决临界问题的方法解决临界问题的方法规律与方法规律与方法【例【例8 8】解决临界问题的方法解决临界问题的方法规律与方法规律与方法 分析分析: : 弹力产生于发生形变的物体上，今细绳有无形变无法确定，所以设弹力T存在，结合物体的运动情况来分析,隔离A和B，分析受力，如图所示，将诸力正交分解，分别写出方程，讨论。解答

8、解答: :以以A为研究对象，沿斜面方向列平衡方程为研究对象，沿斜面方向列平衡方程解得解得若若T=0T=0，则，则AAAm gsin+T-m gcos=0AAAT=m gcos-m gsinA=tg。以以B B为研究对象，沿斜面方向列平衡方程为研究对象，沿斜面方向列平衡方程 解得解得若若T T/ /=0 =0 ，则，则BBBm gsin-T -m gcos=0 BBBT =m gsin-m gcosB=tg。由此可见，当 时，绳子上的弹力等于零。AB=若绳子上的弹力不等于零，对于物体若绳子上的弹力不等于零，对于物体A A解得解得对于物体对于物体B B解得解得AAAT=m gcos-m gsin0Atg 。BBBT =m gsin-m cos0Btg 。存在。，绳子上才有弹力粗糙比物体即物体时所以只有)BA(tgBA解决极值问题的方法解决极值问题的方法规律与方法规律与方法【例【例9 9】45 OBAC解决极值问题的方法解决极值问题的方法规律与方法规律与方法【例【例1010】物体静止在光滑水平面上，现在使物体在水平面上沿OO方向作匀加速运动，已知水平力F作用于物体O点，方向如图，与OO夹角为，那么，必给物体同时在加上一个力F，则F的最小值是 AFcosBFsinCFtgDFctg解决极值问题的方法解决极值