《力与平衡》章末复习3.pptVIP

专题一用整体法与隔离法分析物体的平衡问题通常在分析外力对系统的作用时，用整体法；在分析系统内各物体(或一个物体的各部分)间相互作用时，用隔离法。有时解答一个问题需要多次选取研究对象，整体法和隔离法交替应用。(1)整体法：对物理问题中的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法。(2)隔离法：把某个物体或某几个物体从系统中隔离出来进行分析研究的方法。(3)整体法的优点：通过整体法分析物理问题，可以弄清系统的整体受力情况和全过程的受力情况，从整体上揭示事物的本质和变化规律，从而避开了中间环节的繁琐推算，能够巧妙地解决问题。(4)隔离法的优点：可以弄清楚系统内各个物体间相互作用的情况。[例证1]如图5－1所示，A、B两木块放在水平面上，它们之间用细线相连，两次连接细线的倾斜方向不同但倾角一样，两木块与水平面间的动摩擦因数相同，先后用水平力F1和F2拉着A、B一起匀速运动，则 ()图5－1①F1≠F2②F1＝F2③T1＞T2④T1＜T2A．①③B．①④C．②③ D．②④[解析]以A、B为整体作受力分析图，竖直方向支持力N与重力mg平衡，水平方向受到拉力F1(或F2)及摩擦力作用，由f＝μN可知，f大小相同，所以两种情况下F1＝F2，隔离分析A如图5－2所示，f1＜f2，T1cosθ＝f1，T2cosθ＝f2，所以T1＜T2，D对。图5－2[答案]D专题二处理动态平衡问题的方法1．动态平衡问题的特点通过控制某一物理量，使其他物理量发生缓慢变化，而变化过程中的任何一个状态都看成是平衡状态。2．处理动态平衡问题常用的方法图解法、函数法、相似三角形法。(1)图解法：对研究对象的任一状态进行受力分析，根据平行四边形定则或三角形定则画出不同状态下的力的矢量图，然后根据有向线段的长度变化判断各个力的变化情况。题型特点是①合力大小和方向不变，②一个分力的方向不变。(2)解析法：列出三角函数表达式，然后利用表达式分析力的变化情况的方法。(3)相似三角形法：适用于求解的是一般形状三角形问题，做法是在受力分析的基础上作出力的平行四边形，由力三角形与几何三角形相似，求解问题。[例证2]一轻杆BO，其O端用光滑铰链固定在竖直杆AO上，B端挂一重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮，用力F拉住，如图5－3所示。现将细绳缓慢往左拉，使杆BO与杆AO间的夹角θ逐渐减小，则在此过程中，拉力F及杆BO所受压力N的大小变化情况是()图5－3A．N先减小，后增大 B．N始终不变C．F先减小，后增大 D．F始终不变[解析]取BO杆的B端为研究对象，受到绳子拉力(大小为F)、BO杆的支持力N和悬挂重物的绳子的拉力(大小为G)的作用，将N与G合成，其合力与F等值反向，如图5－4所示，得到一个力三角形(如题图中画斜线部分)，此力三角形与几何三角形OBA相似，可利用相似三角形对应边成比例来解。图5－4[答案]B专题三平衡状态下的临界与极值问题1．临界问题物体平衡的临界状态是指物体所处平衡状态将要发生变化的状态，涉及临界状态的问题叫临界问题。也就是说在临界状态下，当某物理量发生变化时，会引起其他几个物理量的变化。解决这类问题一定要注意“恰好出现”或“恰好不出现”的条件，基本方法是假设推理法，即先假设某种情况成立，然后再根据平衡条件及有关知识进行论证、求解。2．极值问题物体平衡的极值，一般指在力的变化过程中的最大值和最小值。研究物体平衡的极值问题有两种常用方法：(1)解析法，即根据物体的平衡条件列出方程，在解方程时，采用数学知识求极值或者根据物理临界条件求极值。(2)图解法，即根据物体的平衡条件作出力的矢量图，画出平行四边形或者矢量三角形进行动态分析，确定最大值或最小值。[例证3]两根轻细绳AB和AC(AB＝2AC)的一端分别连接于竖直墙上，另一端A系于质量为2kg的物体上，现在物体上另施加一个方向与水平方向成θ＝60°的拉力F，如图5－5所示(图中物体当做质点)，若要使两绳都能绷直，求拉力F的大小范围。(g取10N/kg)图5－5[解析]假设两绳AB、AC均处