高中物理基础复习课件 共同点的平衡

1、考点1 物体受力分析共点力的平衡 如何对物体进行受力分析 1.隔离法和整体法 将研究对象与周围物体分隔或将由多个物体组成的系作为一个整体来分析。 2.假设法 在未知某力是否存在时，可先对其作出存在或不存在的假设，然后分析该力存在与不存在对物体运动状态是否产生的影响是否与事实相符来判断该力是否存在。 整体法、隔离法、假设法在受力分析时，要灵活选用，有时为了解决问题方便，这些方法要交叉使用。 3.注意要点 (1)研究对象的受力图，通常只画出根据力的性质命名的力，不要把按力的分解的分力或合成的合力分析进去，受力图完成后再进行力的合成与分解。 (2)区分内力和外力，对几个物体的整体进行受力分析时，物体

2、间的作用力为内力，不能在受力图中出现，当把某一物体单独隔离分析时，原来的内力则变成外力，要画在受力图上。 (3)在难以确定物体的某些受力情况时，可先分析物体的运动状态，再运用牛顿运动定律或力的平衡来判断未知力。典例一物体受力分析【例1】2010年高考安徽理综卷L型木板P(上表面光滑) 放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端 与置于木板上表面的滑块Q相连，如图所示。若P、 Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力。则木板P的受 力个数为( ) A.3 B.4 C.5 D.6考查整体法、隔离法的应用及连接体的受力平衡问题。C 【解析】设木板P质量为M，滑块Q质量为m，则选P、Q及弹簧作为一个整

3、体进行受力分析，如图1所示，由于受力平衡有(M+m)gsin=f 然后隔离P进行受力分析，如图2所示，其中FN1为斜面对P的支持力，FN1为Q对P的压力，Mg为P的重力，f为斜面对P的摩擦力，F为弹簧对P的弹力(未知) 由于受力平衡f=F+Mgsin，由于f=(M+m)gsin，则 F=mgsin0，故弹簧弹力存在，P受力个数为5个。图1图2如图所示，物体M在竖直向上的拉力F的作用下能静止在斜面上，关于M受力的个数，下列说法中正确的是( )A.M一定受两个力作用B.M一定受四个力作用C.M可能受三个力作用D.M不是受两个力作用就是受四个力作用D考点2共点力作用下物体的平衡 1.共点力平衡问题的

4、处理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，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，反之，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。 (1)处理共点力平衡问题常用的方法方法步骤解析法

5、选某一状态对物体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物体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(2)解决动态平衡、临界与极值问题的常用方法 2.应用平衡条件解题的一般步骤 (1)选取研究对象 根据题目要求,选取某物体(整体或局部)作为研究对象，在平衡问题中，研究对象常有三种情况： 单个物体。若是有关共点力平衡的问题，可以将物体受到的各个力的作用点全部画到物体的几何中心上；否则各个力的作用点不能随便移动，应画在实际作用位置

6、上。 多个物体(系统)。在分析外力对系统的作用时，用整体法；在分析系统内各物体间的相互作用时，用隔离法，其关键是找物体之间的联系，相互作用力是它们相互联系的纽带。 几个物体的结点。几根绳或绳和棒之间的结点常常是平衡问题的研究对象。 (2)分析研究对象的受力情况，并作出受力图 确定物体受到哪些力的作用，不能添力，也不能漏力，受力分析通常按重力、弹力、摩擦力等力的顺序来分析。 准确画出受力示意图，力的示意图关键是力的方向要确定，要养成准确画图的习惯。 (3)在解题中采用合成法还是分解法应视具体问题而定，通常利用正交分解法求解平衡问题。 (4)利用平衡条件建立方程并求解 利用合成法分解问题时，其平衡

7、方程为：F合=0。 利用分解法特别是正交分解法分析平衡问题时，其平衡方程为：Fx=0，Fy=0。 关于坐标轴的选取，一般选外力多的方向为坐标轴，使力的分解个数少，计算简化。 “静止”满足两个条件，加速度和速度都为零，缺一不可。要注意“保持”某状态与“瞬时”某状态有区别。例如，竖直上抛的物体运动到最高点时，这一瞬时的速度为零，但这一状态不可能保持，因而上抛物体在最高点不能称为静止。也就是说，保持静止与速度为零不是一回事。典例二整体法与隔离法的应用【例2】2010年高考山东理综卷如图所示，质量分别 为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一 起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面上，m

8、2在空中)， 力F与水平方向成角。则m1所受支持力FN和摩擦力f正确 的是( ) A.FN=m1g+m2g-Fsin B.FN=m1g+m2g-Fcos C.f=Fcos D.f=Fsin 【解析】方法一：将m1、m2、弹簧看作整体，受力分析如图所示 根据平衡条件得 f=Fcos FN+Fsin=(m1+m2)g FN=(m1+m2)g-Fsin 故选项A、C正确。AC 方法二：分别隔离m1、m2，受力情况如图 对m1根据平衡条件有f=Tcos FN+Tsin=mg 对m2，根据平衡条件，有 Fcos=Tcos Fsin=m2g+Tsin 解得FN=m1g+m2g-Fsin f=Fcos。 灵

9、活地选取研究对象可以使问题简化；对于都处于平衡状态的两个物体组成的系统，在不涉及内力时，优先考虑整体法。在粗糙水平面上放着一个三角形木块abc，在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个物体，m1m2，如图所示，若三角形木块和两物体都是静止的，则粗糙水平面对三角形木块( )A.有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向右B.有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左C.有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能确定，因m1、m2、 1、2的数值均未给出D.以上结论都不对D典例三正交分解法的应用【例3】如图所示，一个质量为m=8 kg的物体 置于倾角为37的斜面上，在水平力F作用下 保持静止。求下列情况下物体

10、与斜面之间的静 摩擦力的大小和方向。(g取10 m/s2) (1)F=50 N；(2)F=60 N；(3) F=70 N。 【解析】设物体所受到的静摩擦力沿斜面向下，则物体受力如图所示。 据平衡条件可得 Fcos-f-mgsin=0 FN-Fsin-mgcos=0 由得f=Fcos-mgsin (1)F=50 N时，f=(500.8-800.6) N=-8 N，负号表明f方向沿斜面向上。 (2)F=60 N时，f=(600.8-800.6) N=0。 (3)F=70 N时，f=(700.8-800.6) N=8 N，方向沿斜面向下。【答案】(1)8 N，沿斜面向上 (2)0 (3)8 N，沿斜

11、面向下 (1)正交分解法是解决共点力平衡问题的普遍方法，尤其是多力作用下物体处于平衡状态时，用正交分解法更为简捷方便。 (2)建立坐标系时，应以尽量少分解力，解决问题方便为原则。 (3)物体做匀速直线运动时，常常建立沿运动方向与垂直于运动方向的坐标系。两个可视为质点的小球a和b，用质量可忽略的刚性细杆相连，放置在一个光滑的半球面内，如图所示。已知小球a和b的质量之比为 ，细杆长度是球面半径的 倍。两球处于平衡状态时，细杆与水平面的夹角是( )A.45 B.30 C.22.5 D.15D动态平衡问题的求解【例4】如图所示，在一个半圆环上 用两根细线悬挂一个重为G的物体， 设法使OA线固定不动，将

12、OB线从竖 直位置沿半圆环缓缓移到水平位置 OB，则OA与OB线中受到的拉力FA、 FB的变化情况是( ) A.FA、FB都增大 B.FA增大，FB减小 C.FA增大，FB先增大后减小 D.FA增大，FB先减小后增大D 分析动态平衡问题用图解法比较方便。要注意以下三点：前提是合力不变，一个分力的方向不变。正确判断某一个分力的大小和方向变化及其引起的另一个力的变化。注意某一分力方向变化的空间(即范围)。 【解析】本题重力作为分解的对象，它对两绳产生两个拉紧的效果，即两分力方向是沿绳所在直线的，先作初始的力分解平行四边形，然后根据OB绳的方向变化作出各位置的平行四边形，从图中判断各力的变化情况。因

13、为绳结点O受到重物的拉力F，所以才使OA绳和OB绳受力，因此将拉力F分解为FA和FB(如图所示)。OA绳固定，则FA的方向不变，从OB向下靠近OB的过程中，在B1、B2、B3三个位置，两绳受力分别为FA1和FB1、FA2和FB2、FA3和FB3。从图形上看出，FA逐渐变大，而FB却先减小后增大，当OBOA时，FB最小。如图所示，小球用细绳系住放在倾角为的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，细绳上的拉力将( )A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大D； http:/ b2b平台 jor937fhl 来，暮笙飞身向上，用剑刺向了火龙的头部，另一条火龙迅速裹住暮笙的腰，紧紧

14、地抓住暮笙的腰，暮笙的衣服全部烧焦，露出了整个身体他的身体全是纹身，有和山神一样的麒麟，有凤凰，有青龙，全都像真的一样盘踞在暮笙的身上。冒着黑烟。暮笙左肩的凤凰开始变成火红色泛着黄红色的光，真的从他的左肩里飞出来了，火红色的凤凰有一米多高，全身都燃烧着火红色的火焰，凤凰飞出来站在暮笙的头顶，的皮肤开始泛红随后开始像凤凰一样的燃烧，顷刻间暮笙变成了一只比刚才大出一倍的凤凰，暮笙飞向应龙所在的地方，应龙的火是黄色，暮笙的火是红色，两种火焰纠缠在一起，暮笙拿着黑剑，黑剑也开始燃烧着黑蓝色的火焰，凤凰飞到应龙的头顶，凤爪抓住应龙的犄角，应龙试图将凤凰甩出去，可怎么甩凤凰牢牢的抓住，凤凰翅膀上火红色的羽

15、毛变成锋利的匕首，插向应龙的身体。暮笙飞到应龙后面拉住应龙的尾巴，黑剑从尾巴穿插而过，刺入地下深处，应龙被固定在了地面上。渐渐地红色的火焰越来越多把黄色的火焰也给压下去了，几个小时之后，大火终于灭了，应龙的身体开始一片焦黑，瞬间鳞片变成了钢铁，像铠甲一样闪着光泽。应龙不见了。暮笙恢复了刚才的模样。草原又变成了古宅的模样。大火持续了这么久，古宅依然完好无损，这古宅究竟是什么做的这么厉害。经历了这样的事情居然没少一块砖，没缺一个口，不禁让我心生敬佩。暮笙却消失在了我的视野中。从那以后妈妈隐姓埋名生活在人间，开了一家茶馆。妈妈竖起了头发，穿上了男人的衣服，英姿飒爽，有种别样的味道，在明朝，妈妈让我称他为父亲。我终于明白母亲说的我是你，你也是我，我并不是她生的，而是有她和暮笙的精血再加上上古神兽和妖精鬼怪的法力而成。原来有些事情，有些命运从一开始就已经注定。4面具下的脸孔|这个龙形手镯跟这件事有什么关系，揭开面具的那一瞬间，感觉时间静止了。我现在都现象的到我的脸色有多难看。顿时五雷轰顶，又好像被人从头到脚浇了一盆凉水。我下意识的咬紧了牙。只觉得脑袋被撕裂了。不知道时间过去了