（山東專用）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第2章 相互作用課件.ppt

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1、第2章 相互作用,考點(diǎn)4 力 重力 彈力 摩擦力,考點(diǎn)4 力 重力 彈力 摩擦力,必備知識 全面把握 核心方法 重點(diǎn)突破 方法1彈力有無的判斷 方法2摩擦力有無及方向的判定 考法例析 成就能力 考法1彈力 考法2摩擦力,必備知識 全面把握,1力 (1)定義：力是物體之間的相互作用力的作用效果是 力的物質(zhì)性：力不能脫離物體而存在。有力發(fā)生，必存在 。 力的相互性：力的作用是 。 力的矢量性：力是 ，既有 ，又有 。,使物體發(fā)生形變或使物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化,相互的,矢量,大小,方向,施力物體和受力物體,(2)力的分類 按性質(zhì)分： 、

2、、 、 、 、 等。(在受力分析時(shí)，要找的就是性質(zhì)力) 按作用效果分： 、 、 、 、 、 、 、 等。(效果力總與物體的運(yùn)動狀態(tài)相聯(lián)系) 按受力物體的角度來分，可分為 和 。(用整體法分析系統(tǒng)的受力情況，在分析動量守恒定律、機(jī)械能守恒定律時(shí)需要涉及) (3)力的圖示 用于表示力的三要素( 、 、 )，也可用力的示意圖簡要表示。,2重力 (1)定義：重力是由于地球吸引而產(chǎn)生的力。 地球上的物體受到萬有引力，而物體隨地球自轉(zhuǎn)，萬有引力存在垂直指向地軸的分力，提供向心力，另一分力則是重力。所以在地球上，重力實(shí)際上是地球?qū)ξ矬w萬有引力的一個(gè)分力。重力的方向不一定指向地心，

3、而是 。,豎直向下或者說垂直水平面向下,(2)重心 重心是重力在物體上的 ，位置與物體的質(zhì)量分布和形狀有關(guān)。對于有規(guī)則幾何形狀且質(zhì)量分布均勻的物體，重心在其幾何中心上；對于不規(guī)則的物體或質(zhì)量不是均勻分布的物體，其重心可用懸掛法或支撐法求出。重心 在物上，例如金屬圓環(huán)、直角尺等物體的重心在物體外。,等效作用點(diǎn),不一定,3彈力,(1)定義：彈力是發(fā)生 的物體，由于要恢復(fù)原狀而對 。 彈力是發(fā)生形變的物體對引起形變的物體的作用，作用點(diǎn)在 ； 彈力產(chǎn)生的條件是 ，二者缺一不可，如磁鐵引起鐵制彈簧的形變，但磁鐵與彈簧

4、之間并無彈力，而是存在磁場力。彈簧的彈力存在于彈簧之間。,與之接觸的物體產(chǎn)生的力的作用,形變,引起形變的物體上,接觸和有形變,(2)彈力方向的一般判斷方法： 基本原則：如圖甲所示，支持力和壓力的方向 于接觸面指向受力物體，拉力的方向沿 的方向，球受到的彈力方向一定指向 ，直桿或平面受到的彈力垂直于直桿或平面； 根據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài)，利用 來判斷彈力方向例如圖乙中樹枝對果實(shí)的彈力應(yīng)豎直向上與重力平。,垂直,繩收縮,球心,牛頓運(yùn)動定律,(3)彈力的大小： 胡克定律：彈力的大小與 成正比，F(xiàn) . 非彈簧類物體產(chǎn)生的彈力：利用平衡規(guī)律或牛頓運(yùn)動定律解出。 這一問題在高考中常與平衡等問題相

5、結(jié)合綜合出現(xiàn)。,彈簧形變量,kx,4摩擦力 (1)定義：摩擦力是指當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體的表面上發(fā)生 或存 在 時(shí)，受到的阻礙作用。 摩擦力產(chǎn)生條件是 、有 、有 物體間存在摩擦力時(shí)，一定存在 。 (2)靜摩擦力： 物體受到的靜摩擦力的大小與 有關(guān)系處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)與物體受到的動力相等，此時(shí)增加正壓力，摩擦力大小不變。但壓力增大，會增大最大靜摩擦力； 靜摩擦力的方向，與接觸面 ，與物體的 方向相反。 (3)滑動摩擦力： 滑動摩擦力的方向總與 相反，與動力的方向無關(guān)； 滑動摩擦力的大小Ff ，與接觸面的壓力成正比(壓力不一定為重力)，與物體

6、運(yùn)動狀態(tài)、接觸面積均無關(guān)。,相對運(yùn)動,相對運(yùn)動趨勢,物體的運(yùn)動狀態(tài),相對運(yùn)動趨勢的,相對運(yùn)動的方向,FN,相切,摩擦力與彈力的關(guān)系： (1)產(chǎn)生摩擦力的條件是在產(chǎn)生彈力的條件基礎(chǔ)上，增加了接觸面不光滑和物體間有相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢。因此，若兩物體間有彈力產(chǎn)生，不一定產(chǎn)生摩擦力，但若兩物體間有摩擦力產(chǎn)生，必有彈力產(chǎn)生。 (2)在同一接觸面上產(chǎn)生的彈力和摩擦力的方向 。 (3)滑動摩擦力大小與同一接觸面上的彈力(壓力)大小 ，而靜摩擦力(除最大靜摩擦力外)大小與壓力無關(guān)。,相互垂直,成正比,核心方法重點(diǎn)突破,方法1彈力有無的判斷 浙江十校2018聯(lián)考如圖所示，一小車的上表面由一光滑水平面

7、和光滑斜面連接而成，其上放一球，球與水平面的接觸點(diǎn)為a，與斜面的接觸點(diǎn)為b.當(dāng)小車和球一起在水平桌面上做直線運(yùn)動時(shí)，下列結(jié)論正確的是() A球在a、b兩點(diǎn)處一定都受到支持力 B球在a點(diǎn)處一定受到支持力，在b點(diǎn)處一定不受支持力 C球在a點(diǎn)處一定受到支持力，在b點(diǎn)處不一定受到支持力 D球在a點(diǎn)處不一定受到支持力，在b點(diǎn)處也不一定受到支持力,例1,甲,【解析】 若球與小車一起做勻速運(yùn)動，則球在b點(diǎn)處不受支持力作用；若球與小車一起向左做勻加速(或者向右做勻減速)運(yùn)動，則球在a點(diǎn)處受到的支持力可能為零，選項(xiàng)D正確 【答案】D,例1,突破點(diǎn)： 對于形變不明顯的情況，通常用以下方法判斷彈力有無： (1)

8、假設(shè)法：假設(shè)將與研究對象接觸的物體撤去，判斷研究對象的運(yùn)動狀態(tài)是否發(fā)生改變，若運(yùn)動狀態(tài)不變，則與撤去的物體接觸處不存在彈力；若運(yùn)動狀態(tài)改變，則與撤去的物體接觸處一定存在彈力 (2)替換法：可以將硬的、形變不明顯的施力物體用軟的、易產(chǎn)生明顯形變的物體來替換，對比研究對象是否能維持原來的力學(xué)狀態(tài)如將側(cè)壁、斜面用海綿來替換，將硬桿用輕彈簧(橡皮條)或細(xì)繩來替換 (3)狀態(tài)法：因?yàn)槲矬w的受力必須與物體的運(yùn)動狀態(tài)相吻合，所以可以依據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài)由相應(yīng)的規(guī)律(如平衡知識或牛頓運(yùn)動定律等)來判斷物體間是否存在彈力,方法2摩擦力有無及方向的判定 如圖所示，下列各種情況，放置在傳送帶上的物體A是否受到摩擦力？

9、如有，說明其方向 (1)將物體A輕輕放到運(yùn)動的傳送帶上 (2)放置一段時(shí)間后，物體A與傳送帶一起以速度v勻速運(yùn)動 (3)物體A與傳送帶相對靜止，傳送帶以加速度a運(yùn)動，方向向右,例2,【解析】 (1)當(dāng)物體A剛放上去時(shí)，以傳送帶為參考系，物體A相對傳送帶向左滑動，所以A受到滑動摩擦力，方向向右(不應(yīng)以地面為參考系判斷相對運(yùn)動) (2)方法一：假設(shè)A與傳送帶間接觸面變得光滑，根據(jù)牛頓第一定律，A仍將以速度v做勻速直線運(yùn)動，即物體A與傳送帶相對靜止，二者無相對運(yùn)動趨勢，所以物體A沒有受到摩擦力的作用 方法二：假設(shè)A受到一個(gè)水平向右的摩擦力，在水平方向沒有別的物體再施加力，所以物體A將加速運(yùn)動，這與物

10、體實(shí)際運(yùn)動狀態(tài)不符，所以A不受水平向右的摩擦力，同理，A不受水平向左的摩擦力 (3)方法一：假設(shè)A與傳送帶間無摩擦力，A將做勻速直線運(yùn)動而傳送帶加速，所以A相對于傳送帶有向左運(yùn)動的趨勢，傳送帶對A施加水平向右的摩擦力 方法二：因?yàn)槲矬wA在水平方向上沒有受到其他力，A與傳送帶相對靜止，具有與傳送帶相同向右的加速度，可知A必受到向右的摩擦力 【答案】見解析,例2,突破點(diǎn)： (1)相對運(yùn)動法：相對運(yùn)動與相對運(yùn)動趨勢中“相對”的正確含義是以與物體A相接觸的物體B為參考系，來判斷物體A的相對運(yùn)動方向(或相對運(yùn)動趨勢的方向)，從而確定其受到摩擦力的方向 通過相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢判斷摩擦力的要領(lǐng)：將施力物

11、體B視為靜止的，再判斷物體運(yùn)動的方向，此即相對運(yùn)動的方向，施力物體B則給予受力物體A阻礙相對運(yùn)動的摩擦力 (2)假設(shè)法：對于難以判斷的運(yùn)動趨勢，可以用假設(shè)法，即假設(shè)有摩擦力的情況下，根據(jù)牛頓運(yùn)動定律判斷兩個(gè)物體間的運(yùn)動情況先假定有摩擦力時(shí)，看相對靜止的物體間能否保持他們當(dāng)前的運(yùn)動情況，如在水平面上做勻速直線運(yùn)動或沿光滑斜面自由下滑時(shí)，有摩擦力就不能保持當(dāng)前的運(yùn)動情況，在水平面上做變速運(yùn)動或沿斜面做除自由下滑之外的運(yùn)動時(shí)，有摩擦力則可以實(shí)現(xiàn)這種運(yùn)動情況 (3)運(yùn)動狀態(tài)法：先判定物體的運(yùn)動狀態(tài)(即加速度方向)，再利用牛頓第二定律(Fma)確定合力的方向，然后通過受力分析確定摩擦力的方向 注：判斷摩

12、擦力方向時(shí)常利用“作用力與反作用力反向”來判斷，一般先確定受力較少的物體受到的摩擦力方向，再確定該摩擦力的施力物體受到的反作用的摩擦力方向,考法例析成就能力,考法1彈力 1正確判定彈力方向 三個(gè)相同的支座上分別放著三個(gè)質(zhì)量和直徑都相等的光滑圓球a、b、c.支點(diǎn)P、Q在同一水平面上，a球的重心Oa位于球心，b球和c球的重心Ob、Oc分別位于球心的正上方和球心的正下方，如圖所示，三球均處于平衡狀態(tài)，支點(diǎn)P對a球的彈力為FNa，對b球和c球的彈力分別為FNb和FNc，則() AFNaFNbFNc BFNaFNbFNc CFNaFNbFNc DFNaFNbFNc,例1,【解析】 由于不論何種情況下的小

13、球，支點(diǎn)P、Q對小球的彈力方向均指向球心，與小球的重心無關(guān)，而且重力的大小均相同。則根據(jù)三力的平衡條件知，三者的彈力大小相等，即FNaFNbFNc。 【答案】A,例1,2胡克定律與物體受力平衡、牛頓運(yùn)動定律相結(jié)合 海南物理20158，5分(多選)如圖所示，物塊a、b和c的質(zhì)量相同，a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧S1和S2相連，通過系在a上的細(xì)線懸掛于固定點(diǎn)O；整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)；現(xiàn)將細(xì)線剪斷，將物塊a的加速度記為a1，S1和S2相對原長的伸長分別為l1和l2，重力加速度大小為g，在剪斷瞬間() Aa13g Ba10 Cl12l2 Dl1l2,例2,【解析】 設(shè)物塊的質(zhì)量為m，剪斷

14、細(xì)線的瞬間，線的拉力消失，彈簧的形變還沒有來得及改變，所以剪斷細(xì)線的瞬間a受到重力和彈簧S1的拉力T1，剪斷前對b、c和彈簧組成的整體分析可知T12mg，故a受到的合力FmgT1mg2mg3mg，故加速度a13g，A正確，B錯(cuò)誤；設(shè)彈簧S2的拉力為T2，則T2mg，根據(jù)胡克定律Fkx可得l12l2，C正確，D錯(cuò)誤 【答案】AC,例2,考法2摩擦力 1求動摩擦因數(shù) 課標(biāo)全國201716，6分如圖，一物塊在水平拉力F的作用下沿水平桌面做勻速直線運(yùn)動若保持F的大小不變，而方向與水平面成60角，物塊也恰好做勻速直線運(yùn)動物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為(),例3,,例3,【答案】C,2摩擦力的方向 黑龍江伊春

15、二中2018月考(多選)如圖甲、乙所示，傾角為的斜面上放置一滑塊M，在滑塊M上放置一個(gè)物塊m，M和m相對靜止，一起沿斜面勻速下滑，下列說法正確的是() A圖甲中物塊m受到摩擦力 B圖乙中物塊m受到摩擦力 C圖甲中物塊m受到水平向左的摩擦力 D圖乙中物塊m受到與斜面平行向上的摩擦力,例4,【解析】 對圖甲：設(shè)物塊m受到摩擦力，則物塊m受到重力、支持力、摩擦力，而重力、支持力平衡，若受到摩擦力作用，其方向與接觸面相切，即方向水平，則物塊m受力將不平衡，與題中條件矛盾，故假設(shè)不成立，A、C錯(cuò)誤對圖乙：設(shè)物塊m不受摩擦力，由于m勻速下滑，m必受力平衡，若m只受重力、支持力作用，由于支持力與接觸面垂直，

16、故重力、支持力不可能平衡，則假設(shè)不成立，由受力分析知，m受到與斜面平行向上的摩擦力，B、D正確,例4,【答案】BD,3摩擦力的計(jì)算 (多選)兩重疊在一起的滑塊，置于固定的傾角為的斜面上，如圖所示，滑塊A、B的質(zhì)量分別為m1、m2，A與斜面間的動摩擦因數(shù)為1，B與A間的動摩擦因數(shù)為2，已知兩滑塊沿斜面由靜止以相同的加速度滑下，滑塊B受到的摩擦力為() A等于零 B方向沿斜面向上 C大小等于1m2gcos D大小等于2m2gcos ,例5,,例5,【答案】BC,4摩擦力的突變 江蘇阜寧中學(xué)2018調(diào)研如圖所示，斜面固定在地面上，傾角為37(sin 370.6，cos 370.8)質(zhì)量為1 kg

17、的滑塊以初速度v0從斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足夠長，該滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.8)，則該滑塊所受摩擦力Ff隨時(shí)間變化的圖像是選項(xiàng)中的(取初速度v0的方向?yàn)檎较颍琯10 m/s2)(),例6,【解析】 在石塊下滑后自卸車與石塊整體的重心位置下降，故A錯(cuò)誤；動摩擦因數(shù)是材料間的固有屬性，只與材料有關(guān)，和傾角無關(guān)，故B錯(cuò)誤；車廂與石塊間的正壓力與石塊所受重力在垂直車廂平面方向的分力大小相等，所以當(dāng)車廂傾角變大時(shí)，正壓力減小，故C正確；石塊開始下滑時(shí)，受到的摩擦力小于重力沿車廂平面向下的分力，故D錯(cuò)誤 【答案】C,例6,考點(diǎn)5受力分析 力的合成與分解,必備知識 全面把握 核心方法 重點(diǎn)突破

18、 方法3多個(gè)共點(diǎn)力的合成 方法4力的分解中各種情況的討論 考法例析 成就能力 考法3力的合成 考法4力的分解,必備知識 全面把握,1基本概念 (1)如果一個(gè)力產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力共同產(chǎn)生的效果完全一樣，這個(gè)力就叫那幾個(gè)力的 ，那幾個(gè)力就是這個(gè)力的 。 (2)力的合成： 就是力的合成，力的合成是一種等效替代，合成的結(jié)果有 。 (3)力的分解： 叫力的分解。,合力,分力,唯一性,求幾個(gè)已知力的合力,把一個(gè)已知力分解成幾個(gè)分力,2力的運(yùn)算法則 力是矢量，其運(yùn)算遵從矢量運(yùn)算法則，即力的合成和分解要依據(jù)平行四邊形定則或多邊形定則進(jìn)行。 (1)力的平行四邊形定則： 以力的

19、圖示中F1、F2的線段為鄰邊作平行四邊形，它的對角線即表示合力的大小和方向。如圖甲所示。 (2)力的多邊形定則： 把各個(gè)力依次首尾相接，則其合力就從第一個(gè)力的首指向最后一個(gè)力的尾高中階段最常用的是此原則的簡化，即三角形定則。如圖乙所示。,甲 乙,3力的合成 (1)二力的合成： 可以看出：合力F的大小和方向由 決定，在F1、F2大小一定時(shí)，合力的大小隨F1、F2的夾角增大而 ；合力的范圍是 ；合力可能比分力大，也可能比分力小，也可能等于某一個(gè)分力(如兩分力大小相等，二者夾角為120，則合力的大小與分力相等)，這是因?yàn)榘υ趦?nèi)的矢量合成的運(yùn)算所遵循的平行四邊形定

20、則不同于簡單的代數(shù)運(yùn)算。,F1、F2的大小及其夾角,減小,|F1F2|F|F1F2|,(2)三個(gè)共點(diǎn)力的合成： 一般采用的方法為先求其中兩個(gè)力的合力，再將這個(gè)力與第三個(gè)力合成對于三個(gè)共點(diǎn)力F1、F2、F3，如果滿足任意兩力之和大于或等于第三力，或任意兩力之差小于或等于第三力，則表明第三個(gè)力在其余二力的合力范圍之內(nèi)，因而此三力合力的最小值為零此時(shí)合力的范圍為0FF1F2F3；若兩個(gè)較小分力之和(F1F2)小于第三個(gè)分力F3，合力的最小值FminF3(F1F2),4力的分解 (1)力的效果分解 力的效果分解的原則是根據(jù) 來進(jìn)行分解 根據(jù)力的實(shí)際作用效果確定兩個(gè)實(shí)際分力的 ； 再根據(jù)兩個(gè)實(shí)際分

21、力方向畫出 ； 最后由幾何知識求出兩分力的大小和方向要想準(zhǔn)確地進(jìn)行力的分解，必須清楚力的作用效果如靜止在斜面上的物體，其重力產(chǎn)生兩個(gè)效果，一是使物體下滑，二是使物體壓緊斜面，故其重力的分解如圖甲所示但不能就此認(rèn)為，所有斜面上物體的重力都這樣分解，如圖乙所示的球體靜止，此時(shí)其重力產(chǎn)生的效果：一是使球壓緊豎直擋板，二是使球壓緊斜面,力的作用效果,方向,平行四邊形,(2)力的正交分解 將力沿著兩個(gè)互相垂直的方向進(jìn)行分解的方法，叫力的正交分解法。正交分解法的步驟： 正確選擇直角坐標(biāo)系，通常選擇共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，x、y軸的選擇應(yīng)使盡量多的力在坐標(biāo)軸上； 正交分解各力，即分別將各力投影在坐標(biāo)軸

22、上，求x軸和y軸上各力投影的合力Fx和Fy，其中FxF1xF2xF3x，F(xiàn)yF1yF2yF3y；,核心方法重點(diǎn)突破,方法3多個(gè)共點(diǎn)力的合成 如圖所示，F(xiàn)1、F2、F3、F4、F5為5個(gè)共點(diǎn)力，且相鄰兩力的夾角為30，作用點(diǎn)O與5個(gè)力的端點(diǎn)構(gòu)成圓內(nèi)接正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn)。已知F12 N，求5個(gè)力的合力。,例1,【解析】 根據(jù)圓內(nèi)接正六邊形的特點(diǎn)知F32F14 N；F1與F4垂直，F(xiàn)2與F5垂直，且F1與F4、F2與F5的合力大小都與F3相等，方向與F3相同，所以此5個(gè)力的合力大小為F合3F312 N，方向與F3相同。 【答案】12 N，方向與F3相同,例1,突破點(diǎn)： 對于多個(gè)共點(diǎn)力的合成，一般先找

23、特殊關(guān)系，先合成在一條直線上的各力，再合成有特殊夾角的二力，最后應(yīng)用平行四邊形定則或三角形定則求合力如抓住特殊邊與角的關(guān)系，合理選擇兩力進(jìn)行合成，再運(yùn)用平行四邊形定則求解,方法4力的分解中各種情況的討論 (1)已知力F和兩分力的方向，并且兩分力不在同一條直線上，求兩分力的大?。?(2)已知力F和一個(gè)分力F1的大小和方向，求另一個(gè)分力F2的大小和方向； (3)已知力F及其一個(gè)分力F1的方向和另一個(gè)分力F2的大小求F1的大小和F2的方向。,例2,【解析】 (1)如圖甲所示，過力F的端點(diǎn)分別作兩分力的平行線，作出平行四邊形，便可求出F1 、 F2 ，有唯一解； (2)如圖乙所示，直接連接F1和F的端

24、點(diǎn)，再作出平行四邊形，便可求得F2 ，有唯一解； (3)這種條件下，只需以F2的大小為半徑，以力F的矢端為圓心，作圓弧，根據(jù)與已知F1的方向有無交點(diǎn)的情況，能判定三力是否可以組成相應(yīng)的平行四邊形和對角線，就能判斷是否有解或有幾個(gè)解。,例2,甲 乙,有兩組解的情況：如圖丙所示，已知力F的一個(gè)分力F1沿OA方向，另一個(gè)分力大小為F2.我們可以采取以力F的矢端為圓心，以分力F2的長度為半徑作圓弧，設(shè)交OA直線有兩點(diǎn)，作出力的平行四邊形后，依次可得兩組分力F1 、 F2和F1 、 F2 ，此時(shí)Fsin F時(shí)，也只有一組解，如圖戊所示； 無解的情況：以F矢端為圓心，以F2為半

25、徑作圓，圓弧與OA線不相交也不相切時(shí)。 【答案】見解析,丙 丁 戊,突破點(diǎn)： 兩個(gè)力的合力唯一確定，但一個(gè)力的兩個(gè)分力不是唯一確定的要確定一個(gè)力的兩個(gè)分力，一定要有限制條件 (1)已知合力和兩個(gè)分力的方向求兩個(gè)分力的大小，有唯一解 (2)已知合力和一個(gè)分力(大小、方向)求另一個(gè)分力(大小、方向)，有唯一解 (3)已知同一平面內(nèi)的合力F和兩分力F1、F2的大小求兩分力的方向，且F1F2

26、F1F，有唯一解,考法例析成就能力,考法3力的合成 吉林扶余一中2018期末如圖所示，一個(gè)物體由繞過定滑輪的繩拉著，分別用圖中所示的三種情況拉住物體靜止不動在這三種情況下，若繩的張力分別為FT1、FT2、FT3，定滑輪對軸心的作用力分別為FN1、FN2、FN3，滑輪的摩擦、質(zhì)量均不計(jì)，則() AFT1FT2FT3，F(xiàn)N1FN2FN3 BFT1FT2FT3，F(xiàn)N1FN2FN3 CFT1FT2FT3，F(xiàn)N1FN2FN3 DFT1FT2FT3，F(xiàn)N1FN2FN3,例1,,例1,考法4力的分解 2018年9月16日，超強(qiáng)臺風(fēng)“山竹”登陸廣東境內(nèi)，造成巨大破壞臺風(fēng)過后，救援隊(duì)投入災(zāi)后救援重建工作，救援隊(duì)

27、攜帶的工具中有擴(kuò)張機(jī)，如圖所示是擴(kuò)張機(jī)的原理示意圖，A、B為活動鉸鏈，C為固定鉸鏈，在A處作用一水平力F，滑塊B就以比F大得多的壓力向上頂物體D，已知圖中2l1.0 m，b0.05 m，F(xiàn)400 N，B與左壁接觸，接觸面光滑，則D受到向上的力為(滑塊和桿的重力不計(jì))() A3 000 N B2 000 N C1 000 N D500 N,例2,,例2,,例3,,,例3,,例3,【答案】C,【反思】力學(xué)問題的處理通法為正交分解法，在某些特殊角的情況下也可以采用合成法.,例4,電梯修理員或牽引專家常常需要監(jiān)測金屬繩中的張力，但不能到繩的自由端去直接測量某公司制造出一種能測量繩中張力的儀器，工作原理

28、如圖所示，將相距為L的兩根固定支柱A、B(圖中小圓圈表示支柱的橫截面)垂直于金屬繩水平放置，在A、B的中點(diǎn)用一可動支柱C向上推動金屬繩，使繩在垂直于A、B的方向豎直向上發(fā)生一個(gè)偏移量d(d遠(yuǎn)小于L)，這時(shí)儀器測得金屬繩對支柱C豎直向下的作用力為F. (1)試用L、d、F表示這時(shí)金屬繩中的張力FT； (2)如果偏移量d10 mm，作用力F400 N，L250 mm，計(jì)算金屬繩中張力的大小,,例4,考點(diǎn)6共點(diǎn)力平衡,必備知識 全面把握 核心方法 重點(diǎn)突破 方法5對稱法解決非公面力問題 方法6動態(tài)平衡問題 考法例析 成就能力 考法5力的合成與分解在平衡問題中的應(yīng)用 考法6巧用數(shù)學(xué)知識解共點(diǎn)力

29、平衡問題,必備知識 全面把握,1基本概念 (1)共點(diǎn)力：作用在同一個(gè)物體上，作用點(diǎn)重合，或作用線相交于一點(diǎn)的幾個(gè)力。 (2)平衡狀態(tài)：物體的平衡狀態(tài)包括以下兩種： 靜止： ； 勻速直線運(yùn)動：物體的加速度 ，速度不為零且 。,物體的速度和加速度都等于零的狀態(tài),為零,保持不變的狀態(tài),2共點(diǎn)力的平衡條件 共點(diǎn)力作用下的物體若處于平衡狀態(tài)，則物體所受合外力為 ，即 。,零,F0或Fx0，F(xiàn)y0,3共點(diǎn)力平衡條件的推論 (1)二力平衡：物體受兩個(gè)力作用而處于平衡狀態(tài)，則此二力必 ，且作用在 上，為一對平衡力； (2)物體受幾個(gè)共點(diǎn)力的作用而處于平衡狀態(tài)

30、，則其中任意一個(gè)力與 構(gòu)成一對平衡力； (3)三力匯交原理：物體在 三個(gè)力作用下而處于平衡狀態(tài)，則此三力要么平行，要么共線若即不平行又不共線，這三個(gè)力的作用線 。 【說明】這里的“三力”不一定就是三個(gè)力，也可能是只有三個(gè)作用點(diǎn)的多個(gè)力利用三力匯交原理可判斷線狀物體的重心位置,大小相等、方向相反,一條直線,其他所有余下的力的合力,作用線共面的,必交于一點(diǎn),4處理共點(diǎn)力平衡問題的一般方法和步驟 (1)處理平衡問題時(shí)，關(guān)鍵是構(gòu)建已知力與未知力的關(guān)系 二力平衡：力的關(guān)系為 ； 三力平衡：一般用 來處理，通過平行四邊形中三條(兩條鄰邊，一條對角線)對應(yīng)三個(gè)力來構(gòu)建三力的關(guān)

31、系； 三個(gè)以上力平衡：一般利用 來處理，此時(shí)可轉(zhuǎn)換為Fx合0，F(xiàn)y合0，從而把矢量運(yùn)算化為代數(shù)運(yùn)算。 (2)求解共點(diǎn)力平衡問題的一般步驟 確定研究對象，有時(shí)可以間接地選取與所求問題有關(guān)的其他物體為研究對象； 分析研究對象的受力情況，并畫出受力示意圖； 選擇適當(dāng)?shù)慕忸}方法； 利用平衡條件列方程求解。,等大、反向,平行四邊形定則,正交分解法,核心方法 重點(diǎn)突破,方法5對稱法解決非公面力問題 遼寧大連十一中2018月考現(xiàn)場卸貨歷來是中國南極考察隊(duì)的“硬仗”，需要利用卡特比勒車將重達(dá)25噸的貨物卸載，如圖所示，吊鉤下有四根相同的繩索，且四根繩索呈對稱分布，每根繩索與豎直方向的夾角均為30，則每根

32、繩索的拉力約為(g取10 m/s2)() A9.0104 N B7.0104 N C5.0104 N D3.0104 N,例1,,例1,方法6動態(tài)平衡問題 1解析法 如圖，用兩根等長輕繩將木板懸掛在兩豎直木樁上等高的兩點(diǎn)，制成一簡易秋千，某次維修時(shí)將兩輕繩各剪去一小段，但仍保持等長且懸掛點(diǎn)不變木板靜止時(shí)，F(xiàn)1表示木板所受合力的大小，F(xiàn)2表示單根輕繩對木板拉力的大小，則維修后() AF1不變，F(xiàn)2變大 BF1不變，F(xiàn)2變小 CF1變大，F(xiàn)2變大 DF1變小，F(xiàn)2變小,例1,,例1,1圖解法 山東臨沂2017三模如圖所示，斜面與水平面、斜面與擋板間的夾角均為30，一小球放置在斜面與擋板之間，擋板對

33、小球的彈力為FN1，斜面對小球的彈力為FN2，以擋板與斜面連接點(diǎn)所在的水平直線為軸，將擋板從圖示位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置，不計(jì)摩擦，在此過程中() A FN1始終減小， FN2始終增大 B FN1始終增大， FN2始終減小 C FN1始終減小， FN2先減小后增大 D FN1先減小后增大， FN2始終減小,例3,【解析】 對小球受力分析如圖所示，將FN1與FN2合成，其合力與重力等大、反向， 擋板轉(zhuǎn)動時(shí)，F(xiàn)N2的方向不變，F(xiàn)N1的方向按圖中abc的規(guī)律變化，由于滿足平行四邊形定則，其大小變化規(guī)律為先減小后增大，在擋板與斜面垂直時(shí)最小與此對應(yīng)，F(xiàn)N2的大小一直減小故D正確 【答案】D,例3,,

34、例3,,例3,4正弦定理法 甘肅武威六中2018段考半圓柱體P放在粗糙的水平面上，有一擋板MN，延長線總是過半圓柱體的軸心O，但擋板與半圓柱不接觸，在P和MN之間放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱體Q，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖是這個(gè)裝置的截面圖，若用外力使MN繞O點(diǎn)緩慢地順時(shí)針轉(zhuǎn)動，在MN到達(dá)水平位置前，發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止，在此過程中，下列說法中正確的是() AMN對Q的彈力逐漸增大 BMN對Q的彈力先增大后減小 CP、Q間的彈力先減小后增大 DQ所受的合力逐漸增大,例4,,例4,突破點(diǎn)： 動態(tài)平衡問題中有一種典型的三力作用下的平衡，其基本特征是：有一個(gè)力的大小和方向均不變，有一個(gè)力大小在變而方向不變

35、，還有一個(gè)力的大小和方向都在變，這種問題用圖解法解答直觀有效解題時(shí)，首先對處于動態(tài)平衡的物體進(jìn)行受力分析，作出三個(gè)力的矢量三角形，然后依據(jù)題意作出大小和方向均在改變的那個(gè)力的若干位置，由其對應(yīng)邊的長度變化確定力的大小變化情況,考法例析成就能力,考法5力的合成與分解在平衡問題中的應(yīng)用 課標(biāo)全國201619，6分(多選)如圖，一光滑的輕滑輪用細(xì)繩OO懸掛于O點(diǎn)；另一細(xì)繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b.外力F向右上方拉b，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)若F方向不變，大小在一定范圍內(nèi)變化，物塊b仍始終保持靜止，則(),例1,A繩OO的張力也在一定范圍內(nèi)變化 B物塊b所受到的支持

36、力也在一定范圍內(nèi)變化 C連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化 D物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化,【解析】 連接a、b的是同一根繩，此繩上的張力大小始終等于a物塊的重力，由于物塊b始終保持靜止，故整個(gè)裝置的位置不變，繩OO上的張力恒定不變，故A、C錯(cuò)誤；對b進(jìn)行受力分析，設(shè)拉力F 的方向與水平方向的夾角為，繩與水平方向的夾角為，根據(jù)平衡條件得，水平方向有Fcos Tcos f，豎直方向有mbgFNTsin Fsin ，可知b所受支持力FN與靜摩擦力f會在一定范圍內(nèi)變化，B、D正確 【答案】BD,例1,天津理綜20178，6分(多選)如圖所示，輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點(diǎn)，懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)如果只人為改變一個(gè)條件，當(dāng)衣架靜止時(shí)，下列說法正確的是 () A繩的右端上移到b，繩子拉力不變 B將桿N向右移一些，繩子拉力變大 C繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小 D若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣架懸掛點(diǎn)右移,例2,,例2,考法6巧用數(shù)學(xué)知識解共點(diǎn)力平衡問題 光滑半球面上的小球被一通過定滑輪的力F由底端拉到頂端的過程中，試分析繩的拉力F及半球面對小球的支持力FN的變化情況,例3,,例3,謝謝觀賞,