人教版高中物理必修第一册精品课件 第3章 相互作用——力 本章整合 (4).ppt

知识归纳相互作用——力竖直向下几何中心kx相对运动μFN相对运动趋势0Ff≤Ffmax相互作用——力两个相等相反变化等效替代|F1-F2|F1+F2匀速直线运动F合=0正交分解教考衔接1.(2023山东卷)餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示,三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上,下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300g,相邻两盘间距为1.0cm,重力加速度大小取10m/s2。弹簧始终在弹性限度内,每根弹簧的劲度系数为()A.10N/mB.100N/mC.200N/m D.300N/mB解析由题知,取走一个盘子,稳定后余下的盘子正好升高补平,则说明一个盘子的重力可以使弹簧形变量为相邻两盘间距,则有mg=3?kx,解得k=100N/m,故选B。试题情境基本层面的生活实践问题情境必备知识胡克定律、共点力的平衡关键能力理解、应用能力教材链接人教版必修第一册第81页第3题,同属于弹簧连接物体平衡问题,情境更简单,破题方法相同思维方法受力分析、应用物理规律2.(2022河北卷)如图所示,用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的P点,将木板以底边MN为轴向后方缓慢转动直至水平,绳与木板之间的夹角保持不变,忽略圆柱体与木板之间的摩擦,在转动过程中()A.圆柱体对木板的压力逐渐增大B.圆柱体对木板的压力先增大后减小C.两根细绳上的拉力均先增大后减小D.两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变B解析设两细绳对圆柱体的拉力的合力为FT,木板对圆柱体的支持力为FN,细绳与木板夹角的余角为α,从右向左看,圆柱体受力如图甲所示,作矢量三角形的外接圆,如图乙所示,在木板以底边MN为轴向后方缓慢转动直至水平过程中,α不变,由图乙可知FT不断减小,FN先增大后减小,结合牛顿第三定律可知,圆柱体对木板的压力先增大后减小,B正确,A、D错误;设两细绳之间的夹角为2θ,细绳上的拉力为FT,则2FTcosθ=F,可得,θ不变,FT逐渐减小,可知两细绳上的拉力不断减小,C错误。甲乙试题情境较复杂的学习探索问题情境必备知识共点力的平衡关键能力理解、推理能力教材链接人教版必修第一册第80页第2题,同属动态平衡问题思维方法图解分析法提升二物体的受力分析1.受力分析的方法:整体法与隔离法?项目整体法隔离法概念将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法将研究对象与周围物体分隔开的方法选用原则研究系统外的物体对系统整体的作用力研究系统内物体之间的相互作用力注意问题受力分析时不要再考虑系统内物体间的相互作用一般隔离受力较少的物体专项提升2.受力分析时需要注意的问题(1)只分析所受的力。(2)只分析外力。对几个物体的整体进行受力分析时,这几个物体间的作用力为内力,不能在受力图中出现;当把某一物体单独隔离分析时,原来的内力变成了外力,要画在受力分析图上。(3)合力与分力不能同时出现。(4)力与物体的运动状态满足牛顿运动定律。【例题1】如图所示,一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端连接在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°,重力加速度为g,则()A.滑块受到四个力作用B.弹簧一定处于压缩状态C.斜面对滑块的支持力可能为零D.斜面对滑块的摩擦力大小一定等于D解析弹簧可能处于原长状态,滑块只受重力、支持力和静摩擦力三个力作用而处于平衡状态,故A、B错误;将滑块所受重力沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向分解,根据共点力平衡条件可知,斜面对滑块的静摩擦力的大小一定等于mgsin30°=,斜面对滑块的支持力不可能为零,故C错误,D正确。提升三力平衡中的临界、极值问题1.临界问题(1)问题界定:当某物理量变化时,会引起其他物理量的变化,从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”的问题。物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”的状态称为临界状态。(2)问题特点:问题中常常用“刚好”“刚能”“恰好”等描述。(3)常见的临界状态有①两接触物体脱离与不脱离的临界条件是相互作用力为0(主要体现为两物体间的弹力为0);②绳子断与不断的临界条件为绳中拉力达到最大值;绳子绷紧与松弛的临界条件为绳中拉力为0;③存在摩擦力作用的两物体间发生相对滑动或相对静止的临界条件为静摩擦力达到最大。2.极值问题(1)问题界定:物体平衡的极值问题,一般指在力的变化