高考物理大一輪復習 2.4思想方法 假設法在平衡問題中的應用課件 滬科版.ppt

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,思想方法： 假設法在平衡問題中 的應用,1.方法指導,2.例證突破,3.方法總結,4.跟蹤訓練,5.真題演練,,,,,,第二章 相互作用,一、方法指導,,1.方法指導,在共點力平衡問題中，若所研究的物體或關聯(lián)物體的狀態(tài)、受力關系不能確定或題中的物理現(xiàn)象、過程存在多種可能的情況時常用假設法求解，即假設其達到某一狀態(tài)或受某力作用，然后利用平衡條件、正交分解等方法進行判定．,假設法怎樣解答共點力平衡問題 ？,,物理現(xiàn)象、過程,對物體受力平衡問題，假設法常用在判斷彈力及摩擦力的有無和方向上．,,假設法,易錯辨析,二、例證突破,2. 例證突破,,靜摩擦力方向未知,可采用假設法判定.,轉 解析,【典例】 一物塊放在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力F作用下,斜面和物塊始終處于靜止狀態(tài),當F的大小按左圖所示規(guī)律變化時,物塊與斜面間的摩擦力大小的變化規(guī)律可能是下列選項中的( )．,,,,,,1.平衡狀態(tài)下的物塊受幾個力作用？ 所受靜摩擦方向沿斜面向上還是向下？,2.假設開始時靜摩擦力沿斜面向上,隨F 的大小減小,靜摩擦力如何變化？反之靜摩擦力又如何變化？,審題設疑,,Ff,,,解析 靜摩擦力的方向有沿斜面向上和沿斜面向下兩種情況. 假設開始時靜摩擦力方向沿斜面向下,則有Ff＋mgsin θ＝F，靜摩擦力隨著F的減小而減小,當Ff＝0后,靜摩擦力的方向變?yōu)檠匦泵嫦蛏?且隨著F的減小而增大,到Ff＝mgsin θ后保持不變,B對;,1.假設靜摩擦力向下,2.假設靜摩擦力向上,假設開始時F＝mgsinθ,靜摩擦力為0,之后隨著F的減小，靜摩擦力方向沿斜面向上,并有Ff＋F＝mgsinθ，則靜摩擦力隨著F的減小而增大，直到Ff＝mgsin θ后保持不變，D對. 答案 BD,轉 原題,,(1)若拖把頭在地板上勻速移動，求推拖把的力的大小． (2)設能使該拖把在地板上從靜止剛好開始運動的水平推力與此時地板對拖把的正壓力的比值為λ.已知存在一臨界角θ0，若θ≤θ0，則不管沿拖桿方向的推力多大，都不可能使拖把從靜止開始運動．求這一臨界角的正切tanθ0.,,,,此條件所給物理情境是能使拖把在地板上從靜止開始運動，“能使”表達的是臨界狀態(tài)，結合“能使”二字，則可將λFN理解為拖把所受最大靜摩擦力．,轉 解析,,轉 原題,解析 (1)設該同學沿拖桿方向用大小為F的力推拖把．將推拖把的力沿豎直和水平方向分解，根據(jù)平衡條件有 ________＋mg＝N ① ________＝f ② 式中N和f分別為地板對拖把的正壓力和摩擦力．則有:f＝μN ③ 聯(lián)立①②③式得F＝________④,(2)若不管沿拖桿方向用多大的力都不能使拖把從靜止開始運動，應有________≤λN ⑤ 這時，①式仍滿足．聯(lián)立①⑤式得sinθ－λcosθ≤λ ⑥ 現(xiàn)考察使上式成立的θ角的取值范圍．注意到上式右邊總是大于零，且當F無限大時極限為零，,有:sinθ－λcosθ≤________ ⑦ 使上式成立的θ角滿足θ________，這里θ0是題中所定義的臨界角，即當θ________時，不管沿拖桿方向用多大的力都推不動拖把． 臨界角的正切為tanθ0＝____⑧,,三、方法總結,3.方法總結,臨界狀態(tài)處理方法——假設法 某種物理現(xiàn)象變化為另一種物理現(xiàn)象的轉折狀態(tài)叫做臨界狀態(tài)，平衡物體的臨界狀態(tài)是指物體所處的平衡狀態(tài)將要破壞、而尚未破壞的狀態(tài)。解答平衡物體的臨界問題時可用假設法。運用假設法解題的基本步驟是： 1.明確研究對象； 2.畫受力圖； 3.假設可發(fā)生的臨界現(xiàn)象； 4.列出滿足所發(fā)生的臨界現(xiàn)象的平衡方程求解。,四、跟蹤訓練,4.跟蹤訓練,,解題分析 本題是一個靜態(tài)平衡問題，由于不知物體P和Q的質量關系，所以放置在斜面上的Q物體在沒有水平向左的恒力推Q時可能受到斜面對它的靜摩擦力作用，也可能不受斜面對它的摩擦力作用。,【跟蹤訓練】如圖所示，表面粗糙的固定斜面 體頂端安有滑輪，兩物塊P、Q用輕繩連接并 跨過滑輪（不計滑輪的質量和摩擦）。P懸于 空中，Q放在斜面上，均處于靜止狀態(tài)，當用 水平向左的恒力推Q時，P、Q仍靜止不動，則 A．Q受到的摩擦力一定變小 B．Q受到的摩擦力一定變大 C．輕繩上拉力一定變小 D．輕繩上拉力一定不變,,解析（假設法）：假設開始時Q重力沿斜面的分量與P的重力大小相等，所以Q不受摩擦力，因此A錯誤.假設開始時摩擦力的方向向上，則B錯誤.因此只有D正確. 答案：D,解析顯隱,,【跟蹤訓練】如右圖所示，固定斜面上有一光滑小球，分別與一豎直輕彈簧P和一平行斜面的輕彈簧Q連接著，小球處于靜止狀態(tài)，則關于小球所受力的個數(shù)不可能的是 ( ) A．1 B．2 C．3 D．4,【解析】 設斜面傾角為θ，小球質量為m，假設輕彈簧P對小球的拉力恰好等于mg，則小球受二力平衡；假設輕彈簧Q對小球的拉力等于mgsinθ，小球受到重力、彈簧Q的拉力和斜面的支持力作用，三力平衡；如果兩個彈簧對小球都施加了拉力，那么除了重力，小球只有再受到斜面的支持力才能保證小球受力平衡，即四力平衡；小球只受單個力的作用，合力不可能為零，小球不可能處于靜止狀態(tài)． 答案 A,,解析顯隱,,對應小球靜止，彈簧P、Q及斜面可以提供不不同的彈力.,？,轉 解析,【跟蹤訓練】 傾角為θ＝37°的斜面與水平面保持靜止，斜面上有一重為G的物體A，物體A與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5.現(xiàn)給A施以一水平力F，如圖所示．設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，如果物體A能在斜面上靜止，水平推力F與G的比值可能是( ) A. 3 B. 5 C. 1 D. 0.1,,,使物體A保持靜止，水平推力F是可以取不同數(shù)值的.,？,轉 原題,五、真題演練,5.真題演練,