力学中的物体平衡.ppt

//专题二平衡态专题(2010年·江苏卷)如图2.1-1所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为a，重力加速度为g，若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为()图2.1-1【解析】对m受力分析如图：【命题解读】对力的平衡知识的考查，江苏以独特的方式较好地展示了对新课标的理解．从2009年的挂画框、2010年的三脚架支撑相机到2011年的拱桥等等，都极大限度地展示了应用理念、对称方法、平衡思想等流行元素．所以复习时要把握方向，有效复习．【答案】A热点一弹簧弹力的多解问题例1在图2.1-2中有两个物体A、B，GA＝3N，GB＝4N，A用悬线挂在天花板上，B放在水平地面上，A、B间的弹簧的弹力为2N，则悬线的拉力T，B对地面的压力FN的可能值分别是()A．T＝7N，FN＝0B．T＝5N，FN＝2NC．T＝1N，FN＝6ND．T＝2N，FN＝5N图2.1-2【解析】由题意“A、B间的弹簧的弹力为2N”，若弹簧处于拉伸状态，则B对地面的压力FN＝GB－2N＝2N，悬绳的拉力T＝GA＋2N＝5N，B项正确；若弹簧处于压缩状态，则B对地面的压力FN＝GB＋2N＝6N，悬绳的拉力T＝GA－2N＝1N，C项正确．综述本题BC项正确．01【答案】BC02【规律方法】轻绳、轻杆、轻弹簧、光滑挡板是力学中重要的理想化模型，也是高考中的“老面孔”．所以四件的特征是必须熟知的．其中弹簧能压能拉是大家在解决问题时易漏选或忽视的.【变式练习】图2.1-3中a、b、c为三个物块，M、N为两个轻质弹簧，R为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们连接如图并处于平衡状态()A．有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态B．有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态C．有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态D．有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态图2.1-3【解析】R为轻绳其特点只能拉而不能压，所以N必须处于拉伸状态或不伸不缩状态．以a为研究对象(包括等于0)，若R对a的拉力小于重力，M处于压缩状态；若R对a的拉力等于重力，M处于自由状态，若R对a的拉力大于重力，M处于拉伸状态．【答案】AD热点二“动静”摩擦力的判断例2如图2.1-4所示，质量为m的质点静止地放在半径为R的半球体上，质点与半球体间的动摩擦因数为μ，质点与球心的连线与水平地面的夹角为θ，则下列说法正确的是()A．地面对半球体的摩擦力方向水平向左B．质点对半球体的压力大小为mgcosθC．质点所受摩擦力大小为μmgsinθD．质点所受摩擦力大小为mgcosθ图2.1-4【解析】以质点与半球体为系统．利用系统处于平衡可知，地面对半球体的摩擦力为零，A项错误；质点所受的重力可分解为沿半径方向与相应的切线方向两分量，F切＝mgcosθ，沿半径方向：F半＝mgsinθ，由质点平衡可得：质点所受的摩擦力为Ff＝mgcosθ，对半球体的压力为；FN＝mgsinθ，故正确答案为D.【答案】D121摩擦力是常见的三个力中的难点，也是高考的热点．摩擦力中主要的难点为静摩力．大家在认识上主要出现的问题有：2正压力是静摩擦力产生的条件之一，但静摩擦力的大小与正压力无关(最大静摩擦力除外)．当物体处于平衡状态时，静摩擦力的大小由平衡条件来求解；而物体处于非平衡态的某些静摩擦力的大小应由牛顿第二定律求解．3滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动的方向相反，滑动摩擦力的公式Ff＝μFN中的FN是指物体对接触面的正压力，不一定与重力大小相等．静摩擦力方向跟物体的运动方向可能相同也可能相反，也可成任意夹角．【规律方法】0102相对运动(或相对运动趋势)是以待定方向的摩擦力的施力物体为参考系的运动，与以地面为参考系的运动不同，故摩擦力是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势)，其方向不一定与物体的运动方向相反．常出现的错误就是误以为滑动(静)摩擦力方向和物体运动方向相反，由此得到“摩擦力一定是阻力”、“静摩擦力方向总与物体运动方向在一条直线上”等错误结论．动静摩擦力的临界点为最大静摩擦力．静摩擦力的大小随着相对运动趋势强弱的变化而在0与最大静摩擦力Fmax之间变化．【规律方法】【变式练习】(2010·江苏南京调研考试)如图2.1-5所示，倾角为q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