2012版高中物理全程复习方略配套课件：2.3受力分析、共点力的平衡(沪科版).ppt

【解题指导】根据物体所处平衡状态，分析物体受力情况，然后选取解决平衡状态的方法求解. 【自主解答】选C. 解法一：采取相似三角形法 对小圆环A受力分析，如图所示， T2与N的合力与T1平衡，由矢量 三角形与几何三角形相似，可知 得 解法二：采用正交分解法 建立如解法一中图所示的坐标系，可知：T2=N=m2g 解得 解法三：采用三力平衡的推论法 T2与N的合力与T1平衡，则T2与N所构成的平行四边形为菱形，有 T2=m2g,T1=m1g 解得 【变式训练】如图所示,质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面倾角为 θ.质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,A和B都处于静止状态,求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少? 【解析】选取A和B整体为研究对象,它受 到重力(M+m)g,地面支持力N,墙壁的弹力 F和地面的摩擦力f的作用如图所示,处于 平衡状态.根据平衡条件有:N-(M+m)g=0，F=f 可得N=(M+m)g 再以B为研究对象,它受到重力mg、三棱柱对它的支持力FAB、墙壁对它的弹力F的作用如图所示,处于平衡状态,根据平衡条件有:竖直方向上:FABcosθ=mg 水平方向上:FABsinθ=F 解得F=mgtanθ，所以f=F=mgtanθ. 答案: (M+m)g mgtanθ 三、动态平衡、临界与极值问题 1.动态平衡问题：通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢的变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态. 2.临界问题：当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”，在问题的描述中常用“刚好”、“刚能”、“恰好”等语言. 3.极值问题：平衡物体的极值，一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题. 4.解决动态平衡、临界与极值问题的常用方法 (1)处理平衡中的临界问题和极值问题时，首先要正确地进行受力分析和变化过程分析，找出平衡的临界点和极值点. (2)在高考命题中，常结合各种力考查平衡中的临界问题和极值问题，借此考查学生利用数学知识解决问题的能力以及综合推理能力. 【例证3】如图所示，光滑水平地面上放 有截面为 圆周的柱状物体A，A与墙面 之间放一光滑的圆柱形物体B，对A施加 一水平向左的力F，整个装置保持静止. 若将A的位置向左移动稍许，整个装置仍 保持平衡，则以下说法错误的是 A.水平外力F增大 B.墙对B的作用力减小 C.地面对A的支持力不变 D.B对A的作用力减小 【解题指导】解答本题时可按以下思路分析：  【标准解答】选A.（1）先用整体法分析.把A、B看做整体，受力分析，可得地面对A的支持力等于A、B两物体的总重力.A的位置向左移动稍许后，地面对A的支持力不变，C正确.由整体法还可确定墙对B的弹力N1和力F相等. （2）再用隔离法分析.以物体B为研究对象，受力分析如图， 则墙对B的弹力N1=Gtanθ， A的位置向左移动，θ减小，则N1减小， F也减小，A错误，B正确. θ减小，N减小，D正确. 【变式训练】（2011·南平模拟）如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，B置于斜面 上，通过细绳跨过光滑的定滑轮 与A相连接，连接B的一段细绳与 斜面平行，A、B、C都处于静止 状态.则（ ） A.B受到C的摩擦力一定不为零 B.C受到水平面的摩擦力一定为零 C.水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等 D.若将细绳剪断，B物体依然静止在斜面上，水平面对C的摩擦力为零 【解析】选D.若绳对B的拉力恰好与B的重力沿斜面向下的分力相等，则B与C间的摩擦力为零，A项错误；利用整体法判断，C一定受到水平面向左的摩擦力，B项错误；同理在竖直方向利用整体法判断，水平面对C的支持力小于B、C的总重力，C项错误；将细绳剪断后，利用整体法判断BC系统在水平方向不受外力作用，D项正确. 【例证4】如图所示，一根轻弹簧上端固定在O点，下端拴一个钢球P，球处于静止状态.现对球施加一个方向向右的外力F，使球缓慢偏移，在移动中的每个时刻，都可以认为钢球处于平衡状态.若外力F的方向始终水平，移动中弹簧与竖直方向的夹角θ＜90°且弹簧的伸长量不超过其弹性限度，则图中给出的弹簧伸长量x与cosθ的函数关系图象中，最接近的是 【标准解答】选D.对钢球受力分析， 如图所示，受重力mg、水平拉力F、 弹簧弹力kx，则水平拉力F与重力mg 的合力F1必与弹簧弹力kx大小相等， 方向相反，可知 即x与 cosθ成反比关系，所以图象D正确. 因思维定势不能准确进行受力分析 （2011·三明模拟）如图