物理教科版必修1学案第四章物体的平衡优化总结Word版含答案_第1页
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本章优化总结[学生用书P91]动态平衡问题的求解[学生用书P92]处理共点力作用下的动态问题的方法就是在原来处理平衡问题的基础上，注意分析由于某一个物理量的变化，而带来的其他变化，可用图解法，也可用数学讨论法求解．如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点．现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力N以及绳对小球的拉力T的变化情况是()A．N保持不变，T不断增大B．N不断增大，T不断减小C．N保持不变，T先增大后减小D．N不断增大，T先减小后增大[解析]用水平力F缓慢推动斜面体时，小球受重力、绳的拉力T和垂直于斜面的支持力N，在斜面体缓慢移动过程中N方向不变，由三力平衡知其动态变化如图所示，T先减小后增大，N逐渐增大．[答案]D物体平衡的临界问题[学生用书P92]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．如图所示，物体的质量为2kg，两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平方向成θ＝60°的拉力F，AB、AC的夹角也为θ，若要使绳都能伸直，求拉力F的大小范围．(g取10m/s2)[解析]对物体受力分析如图所示，并建立坐标系，由平衡条件得：Fcosθ－F2－F1cosθ＝0①Fsinθ＋F1sinθ－mg＝0②由①②式得F＝eq\f(mg,sinθ)－F1③F＝eq\f(F2,2cosθ)＋eq\f(mg,2sinθ)④要使两绳都能绷直，则有F1≥0⑤F2≥0⑥由③⑤式得F有最大值Fmax＝eq\f(mg,sinθ)＝eq\f(40,\r(3))N＝eq\f(40\r(3),3)N由④⑥式得F有最小值Fmin＝eq\f(mg,2sinθ)＝eq\f(20,\r(3))N＝eq\f(20\r(3),3)N故F的取值范围eq\f(20\r(3),3)N≤

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