模板02 相互作用（两大题型）高考物理答题技巧与模板构建.docx

模板02相互作用（两大题型）

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题型01平衡问题题型02平衡中的临界和极值问题

题型01平衡问题

1、平衡问题主要以与生活、生产、高科技密切联系进行命题，如以生活、劳动为情境，考查受力分析和共点力平衡等，试题的呈现形式丰富，提问角度设置新颖。在解决此类问题时要将所学物理知识与实际情境联系起来，抓住问题实质，将问题转化为熟知的物理模型和物理过程求解。

2、组合体的平衡问题也是高考的高频考点，一般为两个或两个以上的物体通过轻绳、轻杆或者轻弹簧等连接在一起组成一个组合体。该题型的难度在于受力分析，往往容易多力、漏力和错力。

一、必备基础知识

1、力的平行四边形法则

求两个互成角度的力的合力，可以用表示这两个力的线段作邻边，作平行四边形，夹在两分力之间的对角线就表示合力的大小和方向，如下图所示。这叫做力的平行四边形定则。

2、正交分解

将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法。物体受到多个力作用F1、F2、F3…，求合力F时，可把各力沿相互垂直的x轴、y轴分解。

原则：使尽量多的力落在坐标轴上。

3、绳子模型

轻绳模型：轻绳对物体的弹力方向沿绳收缩的方向。

“活结”模型：跨过滑轮、光滑杆、光滑钉子的细绳为同一根细绳，其两端张力大小相等。

特点：①可理解为把绳子分成两段；②可以沿绳子移动的结点；③分开的两段绳子上弹力的大小一定相等，两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线；④一般是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的。绳子虽然因“活结”而弯曲，但实际上是同一根绳。

“死结”模型：如几个绳端有“结点”，即几段绳子系在一起，谓之“死结”，那么这几段绳子的张力不一定相等。

特点：①可理解为把绳子分成两段；②是不可以沿绳子移动的结；③两侧的绳因结住而变成了两根独立的绳；④分开的两段绳子上的弹力不一定相等。

4、轻杆模型

杆的弹力方向不一定沿杆的方向，其大小和方向的判断要根据物体的运动状态来确定。

“死杆”：即轻质固定杆，它的弹力方向不一定沿杆的方向，作用力的方向需要结合平衡方程或牛顿第二定律求得。

“活杆”：即一端有铰链相连的杆属于活动杆，轻质活动杆中的弹力方向一定沿杆的方向。

5、受力分析

受力分析的方法：

①明确研究对象（可以是一个点、一个物体或一个系统等）。

②力分析的顺序：先找场力（重力、电场力、磁场力）；再找接触力（弹力、摩擦力等）；最后是其它力。

③画受力示意图，题目给出的物理条件（如光滑——不计摩擦；轻物——重力不计；运动时空气阻力忽略等），防止多力和漏力。

④只分析根据性质命名的力（如重力、弹力、摩擦力等），不分析按效果命名的力（如下滑力、动力、阻力等）。

6、整体法和隔离法

方法

整体法

隔离法

定义

将相互关联的各个物体看成一个整体的方法。

将某物体从周围物体中隔离出来，单独分析该物体的方法。

选用原则

研究系统外的物体对系统整体的作用力或者系统整体的加速度

研究系统内部各物体之间的相互作用力

注意

受力分析时不考虑系统内各物体之间的相互作用力。

一般情况下先隔离受力较少的物体。

说明：当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法；而在分析系统内各物体（或一个物体各部分）间的相互作用时，宜用隔离法。

7、平衡的情形

静态平衡：作用于物体上的合力为零时，物体没有加速度，此时物体保持静止或匀速运动。

静止与速度v＝0不是一回事。物体保持静止状态，说明v＝0，a＝0，两者同时成立。若仅是v＝0，a≠0，如自由下落开始时刻的物体，并非处于平衡状态。

两种类型如下表所示。

两种情形

受力情况

速度和加速度

静止状态

共点力作用

v=0，a=0

匀速直线运动

共点力作用

V=C，a=0

动态平衡：指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始终处于一系列的平衡状态。

动态平衡的基本思路：化“动”为“静”，“静”中求“动”。物理学中的“缓慢移动”一般可理解为动态平衡。

解决动态平衡问题的关键：抓住不变量，确定自变量，依据不变量与自变量的关系来确定其他量的变化规律。

二、解题模板

1、解题思路

2、注意问题

整体法和隔离法并不是完全独立的，求解过程往往要多次选取研究对象，交替使用这两种方法。

当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法。

在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时常用隔离法。

3、解题方法

静态平衡：

①合成法：物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反。

②分解法：物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的效果分解，则其分力和其他两个力满