高中物理一轮复习教学课件—2.3受力分析—共点力的平衡.ppt

孔隆教育 孔隆教育 “极限法”求解临界问题 【例证3】物体A的质量为2 kg，两根轻细绳 b和c的一端连接于竖直墙上，另一端系于物 体A上，在物体A上另施加一个方向与水平线 成θ角的拉力F，相关几何关系如图所示， θ=60°.若要使两绳都能伸直，求拉力F的 大小范围.(g取10 m/s2) 【解题指南】解答本题时应注意要使两绳都能伸直，必须保证两绳的拉力都大于或等于零，进而根据平衡条件，正交分解求出F的极值. 【自主解答】c绳刚好伸直时，拉力F最小，物体A受力如图所示： 由平衡条件得：Fminsinθ+Fbsinθ-mg=0 Fmincosθ-Fbcosθ=0 解得： Fmin= b绳刚好伸直时，拉力F最大，物体A受力如图所示： 由平衡条件得：Fmaxsinθ-mg=0 解得：Fmax= 故拉力F的大小范围是 答案： 【总结提升】“极限法”求解临界问题时的注意事项 (1)求解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)临界条件必须在变化中去寻找，不能停留在一个状态来研究临界问题，而是把某个物理量推向极端，即极大和极小，并依此做出科学的推理分析，从而给出判断或导出一般结论. 【变式训练】(多选)(2012·太原模拟) 倾角为θ=37°的斜面与水平面保持静止， 斜面上有一重为G的物体A，物体A与斜面 间的动摩擦因数为μ=0.5，现给A施以一水平力F，如图所示，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等(sin37°=0.6，cos37°=0.8)，如果物体A能在斜面上静止，水平力F与G的比值可能是( ) A.3 B.2 C.1 D.0.5 * 第3讲 受力分析 共点力的平衡 1.定义：把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所 有外力都找出来，并画出受力________的过程 2.受力分析的一般顺序 先分析场力(______、电场力、磁场力)，再分析接触力(弹力、 ________)，最后分析其他力. 示意图 重力 摩擦力 考点1 受力分析 1.受力分析的常用方法 (1)整体法和隔离法. 方 法 整 体 法 隔 离 法 概 念 选用原则 将加速度相同的几个相 互关联的物体作为一个 整体进行分析的方法 将所研究的对象从周 围的物体中分离出来 进行分析的方法 研究系统外的物体对系 统整体的作用力或系统 整体的加速度 研究系统内部各物体 之间的相互作用力 方 法 整 体 法 隔 离 法 注意问题 受力分析时不考虑系统 内各物体之间的相互作 用力 一般情况下隔离 受力较少的物体 (2)假设法. 在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在或不存在的假设，然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在. 2.受力分析的基本步骤 (1)明确研究对象——即确定分析受力的物体，研究对象可以是单个物体，也可以是多个物体组成的系统. (2)隔离物体分析——将研究对象从周围的物体中隔离出来，进而分析周围物体有哪些对它施加了力的作用. (3)画受力示意图——边分析边将力一一画在受力示意图上，准确标出力的方向，标明各力的符号. (2012·淄博模拟)如图所示，物体M在竖直 向上的拉力F的作用下静止在斜面上，关于 M受力的个数，下列说法中正确的是( ) A.M一定是受两个力作用 B.M一定是受四个力作用 C.M可能受三个力作用 D.M可能受两个力作用,也可能受四个力作用 【解析】选D.若拉力F大小等于重力，则物体与斜面之间没有相互作用力，所以物体就只受到两个力的作用；若拉力F小于物体的重力，则斜面对物体产生支持力和静摩擦力，且支持力与静摩擦力的合力竖直向上，物体就受到四个力作用，故D正确. 1.平衡状态：物体处于______或______________的状态，即a=0 2.共点力的平衡条件：________或Fx=0、Fy=0 3.平衡条件的推论 (1)二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小______，方向______. 静止 匀速直线运动 F合=0 相等 相反 考点2 共点力的平衡 (2)三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态， 其中任何一个力与其余两个力的合力大小______，方向_____； 并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量_______. (3)多力平衡：如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态， 其中任何一个力与其余几个力的合力大小______，方向______. 相等 相反 三角形 相等 相反 1.处理平衡问题常用的方法 方法 内容 合成法 分解法 物体受三个共点力的作用而平