2011年高考物理一轮复习课件：第二部分研究物体间的相互[共点力作用下物体的平衡条件].pptVIP

专题三　共点力作用下物体的平衡条件;（一）知识与技能 本专题所涉及的知识点有共点力，共点力平衡考查理解能力分析综合能力，逻辑思维和推理能力. （二）过程与方法 1．解决共点力作用下的物体平衡问题的关键是对物体进行准确的受力分析，会灵活的运用整体法、隔离法分析物体的平衡问题. 2．学会运用平行四边形定则、矢量三角形法则、正交分解法列相关的平衡方程，在选择具体数学方法时要从简单、准确、方便原则入手，要根据具体问题进行分析，灵活掌握使用方法.; 3．近年高考涉及到平衡问题的题型除选择题外，单独命题情况较少，主要是在解题过程中需要对物体进行受力分析，涉及到各种力作用下的物体平衡问题，往往需要运用整体法、隔离法、正交分解法、矢量三角形法或图解法进行求解，此类命题对同学们的分析和综合能力要求较高.; 如图1所示，物体A 和B 的重力都是100N，C 重20N，接触面处的动摩擦因数均为0.3，θ=45°.对A施加一水平力F，大小等于C 的重力，三个物体都处于桌面对B 的摩擦力为 N；A 对B 的摩擦力的方向是，大小为 .;解析:对于O点，其受力情况如图2所示.根据共点力的平衡条件，F1、F2的合力与C的重力大小相等、方向相反，由几何关系可以得到F1=GC=20N. 取AB整体为研究对象，其受力情况如图3所示，假设桌面对它们的静摩擦力为Ff ，方向水平向右.由水平方向合力为零得F-F′1-Ff=0，而F′1 =F1=20N，所以，Ff =F-F′1=0.对于A，其受力情况，在水平方向，除拉力F外，还可能受到静摩擦力作用. 假设该摩擦力大小为FfA，方向水平向右，则由水平方向合力为零F-FfA=0，于是得FfA=GC=20N.结果为正，说明静摩擦力的方向假设正确.根据牛顿第三定律知A对B的摩擦力的方向水平向左.;【思维拓展】本题在解题过程中应用了整体法和隔离法，在具体解题过程中选哪种方法，要根据具体情况分析后决定.在对O点进行受力分析后求解平衡力时，既可用分解法，也可用合成法，不管用哪一种方法，解题的结论是相同的.另外要提醒同学们注意的是在选受力分析研究对象时不一定要选物体，如本题开始就是三根绳的结点作为研究对象，这对解题会带来许多方便.; 物体A在水平力F1=400N的作下，沿倾角θ=60°的斜 面匀速下滑（如图甲）.物体A受的重力G=400N，求斜面对物 体A的支持力与斜面间的动摩擦因数μ.;【思维拓展】此题见于人教版大纲版P73例2，是平衡问题中的常见模型.多力作用下的共点力的平衡问题，可以认为是高考试题中多力平衡问题的根据.方法总结：物体的平衡条件是F合=0，若建立直角坐标系xoy，将所受的力都分解到x轴与y轴上时，则平衡的条件是：∑Fx=F1x+F2x+…Fnx=0（即x方向合力为零）与∑Fy=F1y+F2y+…+Fny=0（即y方向合力为零）. 其解题的基本思路是：①先分析物体的受力情况，②再建立直角坐标系，③然后把不在坐标轴上的力进行分解，④最后根据力的平衡条件Fx=0,Fy=0列方程，求解未知量.; 如图1，半径为R的光滑半球的正上方，离球面顶端距离为h的B点，用一根长为l的细线悬挂质量为m的小球，小球靠在半球面上．试求小球对球面压力的大小和小球对绳子的拉力大小.;【思维拓展】相似三角形法就是物体在三个共点力的作用下处于平衡状态时，先作出力的封闭三角形，然后找出一个与之相似的几何三角形，依据数学知识，两个相似三角形的对应边成比例.列出一个比例式，进而求解的方法.关键：作好力的封闭三角形、找出一个与之相似的几何三角形.; 如图1所示，绳OA、OB悬挂重物于O点，开始时OA水平.现缓慢提起A端而O点的位置保持不变，则( ) A.绳OA的张力逐渐减小 B.绳OA的张力逐渐增大 C.绳OA的张力先变大，后变小 D.绳OA的张力先变小，后变大;解析:设OA绳的张力为T1，OB绳的张力为T2，T1与T2的合力必与mg等大反向.故在T1、T2发生变化时，T1、T2的合力的大小、方向都不变. 由于T2的方向不变，故T1的一端只能在T2的作用线上滑动.画出T1、T2合成的平行四边形，由图2易见，T1⊥T2时，T1有最小值.故选项D正确.;【思路剖析】 本题中物体的受力不在一个平面上，而是在三维空间，解题过程中极容易导致各个量的方向关系弄错，为此，该类问题应通过“侧视”、“正视”或“俯视”的方式把图形平面化.;解析:为了能正确地判断物体所受各力的方向，观察者若位于木棍AB的一侧看，将是图甲的情形，如果由D→C的方向看上去，将是图乙的情形.图甲中