高三物理高中考试物理平衡类问题专题复习.ppt

专题一: 平衡类问题 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 物体的平衡、平衡条件及其运用历来是高考的热点，它不仅涉及力学中共点力平衡，还常常涉及带电粒子在电磁场或复合场中的运动平衡问题。近几年的高考题中有运用平衡条件进行判断的选择题，也有运用平衡条件结合其他知识进行求解的论述题。 专题解说 1、在重力场中,物体在重力、弹力、摩擦力及其他力作用下，处于静止或匀速直线运动状态，求其中某些力的大小，特别是摩擦力求解较多。 2、在复合场中,带电粒子在重力或电场力、磁场力及其他力作用下，处于静止或匀速直线运动状态。 3、在复合场中,通电导体在重力和安培力及其他力作用下，处于静止或匀速直线运动状态，尤其是通电导体的动态平衡问题。 一.命题趋向与考点 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 专题解说 二.知识概要与方法 1. 共点力作用下物体的平衡 (1) 平衡条件：合外力为零, 即 F合=0 (2) 平衡条件的推论： 当物体处于平衡状态时,它所受的某一个力与它所受的其余力的合力大小相等,方向相反. (3) 三力汇交原理：物体在作用线共面的三个非平行力作用下,处于平衡状态时,这三个力的作用线交于一点. 2.物体平衡问题分类及解题思路 (1)分类 a．在重力场中的平衡 b．在电场、磁场中的平衡 c．在重力场、电场和磁场的复合场中的平衡 (2)解题思路： ⅰ.分析物体的受力特点； ⅱ.根据物体所处的状态列平衡方程求解。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 专题解说 3.解平衡问题几种常见方法 (1)力的合成、分解法：对于三力平衡，一般根据“任意两个力的合力与第三力等大反向”的关系，借助三角函数、相似三角形等手段求解；或将某一个力分解到另外两个力的反方向上，得到这两个分力必与另外两个力等大、反向;对于多个力的平衡,利用先分解再合成的正交分解法。 (2)力汇交原理：如果一个物体受三个不平行外力的作用而平衡，这三个力的作用线必在同一平面上，而且必有共点力。 (3)正交分解法：将各力分解到x轴上和y轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件(FX合=0,FY合=0)多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡。值得注意的是，对x、y方向选择时，尽可能使落在x、y轴上的力多；被分解的力尽可能是已知力。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 专题解说 (4)矢量三角形法：物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，这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,利用三角形法求得未知力. (5)对称法：利用物理学中存在的各种对称关系分析问题和处理问题的方法叫做对称法。在静力学中所研究对象有些具有对称性，模型的对称往往反映出物体或系统受力的对称性。解题中注意到这一点，会使解题过程简化。 (6)正弦定理法：三力平衡时，三个力可构成一封闭三角形，若由题设条件寻找到角度关系，则可用正弦定理列式求解。 (7)相似三角形法：利用力的三角形和线段三角形相似。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 专题聚焦 第一类:力学平衡问题： A、运动状态特征——静止或匀速直线运动（a=0） B、受力特征——F合=0（∑Fx=0， ∑Fy=0） 1.在重力、弹力、摩擦力作用下的平衡 例1.质量为m的物体置于动摩擦因数为μ的水平面上,现对它施加一个拉力,使它做匀速直线运动,问拉力与水平方向成多大夹角时这个力最小? 解析: 物体受到重力mg,支持力N,摩擦力f及拉力T的作用. 物体在水平面上滑动,则f=μN,将f和N合成,得合力F,由图知F与f的夹角:α=arcctg(f/N)=