届高考物理受力分析物体的平衡省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件

受力分析物体平衡第1页一、物体受力分析标准释难解惑第2页 1.依据力概念，从施力物体出发，进行受力分析。 2.从力产生原因出发，进行受力分析，普通场力(重力、电场力、磁场力)主要依据这一点进行受力分析。 3.从物体所处状态(平衡和非平衡态)入手结合各种力特点，然后依据平衡条件或牛顿运动定律进行分析判断。一、物体受力分析标准释难解惑第3页 二、利用正交分解法处理物体平衡问题主要依据是多少？第4页 二、利用正交分解法处理物体平衡问题主要依据是多少？ 若物体处于平衡状态，则所受合外力为零，在两个相互垂直方向上将全部力分解后，在两个方向上分别合成，在这两个方向上协力都为零，从而取得两个独立方程。正交分解法优点是防止了多个成特殊角度力矢量合成，分解后，只要处理一条直线上力合成问题。第5页三、平衡问题情境与处理方法第6页三、平衡问题情境与处理方法1.情境第7页三、平衡问题情境与处理方法

(1)普通平衡：物质受到若干个力而处于平衡状态。已知其中一些力需求某个力，构建已知力与未知力之间关系。

(2)特殊平衡

①动态平衡：物体受到若干个力中一些力在不停改变，但物体平衡状态不变，这类问题普通需把握动(如角度)与不动(如重力)原因及其影响关系。1.情境第8页 ②临界平衡：当物体平衡状态即将被破坏而还未破坏时对应平衡。这类问题需把握一些特殊词语，如“恰”、“最大”、“最小”、“至多”等隐含物理意义和条件。第9页2.方法第10页2.方法 受力分析对象有时是单个物体，有时是连接体。对单个物体，假如受三个力或可简化为三个力能够经过平行四边形定则(或三角形定则)应用数学方法来处理。假如单个物体受到三个以上力普通可利用物理方法来处理。对连接体问题可借助整体法和隔离法转化为单个物体来分析处理。因为整体法和隔离法相互填补(整体法第11页不需考虑内力，但也求不出内力，可利用隔离法求内力)，所以连接体问题普通既要用到整体法也需用到隔离法。假如已知内力普通先隔离再整体，假如内力未知普通先整体再隔离，这种思想不但适合用于平衡状态下连接体问题，也适合用于有加速度连接体问题。第12页

(1)惯用数学方法： ①拉密定理：物体受三个共点力作用而处于平衡状态时，各力大小分别与另外两个力夹角正弦值成正比。如图所表示，其表示式为：第13页 ②相同三角形：在对力利用平行四边形(或三角形)定则运算过程中，假如三角形与已知边长(或边长比)几何三角形相同，则可利用相同三角形对应边成百分比性质求解。 ③菱形转化为直角三角形第14页 假如两个分力大小相等，则所作力平行四边形是一个菱形，而菱形两条对角线相互垂直，可将菱形分成四个全等直角三角形，利用直角三角形特殊角建立函数式。第15页

(2)物理方法(数学运算)； 正交分解法可建立两个方程来求解两个未知力。用它来处理平衡问题基本思绪是：

①确定研究对象进行受力分析并画出受力图；第16页 ②建立直角坐标系。让尽可能多力落在坐标轴上； ③按先分解(把所有力分解在x轴、y轴上)再合成思想，依据Fx=0和Fy=0列方程组求解，并进行讨论。第17页1.物体受力分析讲练互动第18页

[例1]以下四种情况中，物体处于平衡状态有() A.竖直上抛物体抵达最高点时 B.做匀速圆周运动物体 C.单摆摆球经过平衡位置时 D.弹簧振子经过平衡位置时1.物体受力分析讲练互动第19页[变式练习]如图所表示，小车M在恒力F作用下，沿水平地面做直线运动，由此能够判断() A.若地面光滑，则小车一定受三个力作用 B.若地面粗糙，则小车可能受三个力作用 C.若小车做匀速运动，则小车一定受四个力作用 D.若小车做加速运动，则小车可能受三个力作用第20页2.正交分解法在处理平衡问题中利用第21页2.正交分解法在处理平衡问题中利用第22页[变式练习]如图所表示，一物块静止在斜面上，现用一水平力F作用在物块上，当力F大小从零开始逐步增大到某值过程中，物块一直保持静止状态，那么以下说法正确是() A.物体与斜面间最大静摩擦力不变 B.物块所受协力增大 C.物块受到静摩擦力一定减小 D.物块受到斜面作用力增大第23页3.整体法和隔离法在平衡问题中利用第24页

[例3]有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙。OB竖直向下，表面光滑。OA上套有小环P，OB套有小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量能够忽略、不可伸长细绳相连，并在某一位置平衡，如图所表示。现将P环向左移一小段距离，两环再次到达平衡，那么3.整体法和隔离法在平衡问题中利用第25页移动后平衡状态和原来平衡状态相比较，AO杆对P支持力FN和细绳上拉力F改变情况是() A.FN不变，F变大 B.FN不变，F变小 C.FN变大，F变大 D.FN变大，F变小第26页[变式练习]如图所表示，质量为m=5kg物体置于一粗糙斜面体上，用一平行于斜面大小为30N力F推物体，使物体沿斜面向上匀速运动，斜面体质量为M=10kg，且一直静止。去g=10m/s2，求地面对斜面体摩擦力大小及支持力大小。第27页4.相同三角形在平衡问题中利用第28页

[例4]

如图所表示，轻绳A端固定在天花板上，B端系一个重力为G小球，小球静止在固定光滑大球球面上。已知AB绳长为l，大球半径为R，天花板到大球顶点竖直距离AC=d，∠ABO>90˚。求绳对小球拉力和大球对小球支持力大小。(小球可视为质点)4.相同三角形在平衡问题中利用第29页[变式练习]如图所表示，两个质量分别为m、4m质点AB之间用轻杆固结，并经过长L轻绳挂在光滑定滑轮上，求系统平衡时OA、OB段绳长各为多少？第30页5.图解法在动态平衡问题中利用第31页

[例5]

如图所