第二章 专题2

第二章 专题2内容摘要：

1、共点力的平衡及应用导学目标 、共点力的平衡基础导引1如图 1 所示，一个人站在自动扶梯的水平台阶上随扶梯匀速上升，它受到的力有 ()A重力、支持力B重力、支持力、摩擦力C重力、支持力、摩擦力、斜向上的拉力D重力、支持力、压力、摩擦力2在图 2 中，灯重 G20 N，天花板间夹角 30 ，试求 O 两绳受到的拉力多大。 知识梳理共点力的平衡共点力力的作用点在物体上的_或力的_交于一点的几个力叫做共点力能简化成质点的物体受到的力可以视为共点力平衡状态物体处于_状态或_状态，叫做平衡状态( 该状态下物体的加速度为零)平衡条件 物体受到的 _为零，即 F 合 _或物体的速度为零和物体处于静止状态是一回事 2、吗。 思 考二、平衡条件的推论基础导引1如图 3 所示，斜面上放一物体 m 处于静止状态，试求斜面对物体的作用力的合力的大小和方向2光滑水平面上有一质量为 5 物体，在互成一定角度的五个水平力作用下做匀速运动，这五个力矢量首尾连接后组成一个什么样图形。 若其中一个向南方向的 5 N 的力转动 90角向西，物体将做什么运动。 知识梳理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_，为一对_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，其中任意两个力的_一定与第三个力大小_、方向_3多力平衡如果物体受多个力作用处于平衡状态，其中任何一个力与其余力的_大小_、方向_考 3、点一处理平衡问题常用的几种方法考点解读1力的合成法物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反；“力的合成法”是解决三力平衡问题的基本方法2正交分解法物体受到三个或三个以上力的作用时，常用正交分解法列平衡方程求解： 0， 立直角坐标系时以尽可能多的力落在坐标轴上为原则3三角形法对受三力作用而平衡的物体，将力的矢量平移使三力组成一个首尾依次相接的封 闭三角形， 进而处理物体平衡问题的方法叫三角形法；三角形法在处理动态平衡问题时方便、直观，容易判断4对称法研究对象所受力若具有对称性， 则求解时可把较复杂的运算 转化为较简单的运算，或者将复 杂的图形转化为 4、直观所以在分析问题时 ，首先 应明确物体受力是否具有 对称性典例剖析例 1 如图 4 所示，不计滑轮摩擦，A、B 两物体均处于静止状态现加一水平力 F 作用在 B 上使 B 缓慢右移，试分析 B 所受力 F 的变化情况例 2如图 5 所示，重为 G 的均匀链条挂在等高的两钩上，链条悬挂处与水平方向成 角，试求：(1)链条两端的张力大小；(2)链条最低处的张力大小例 3如图 6 所示，在倾角为 的斜面上，放一质量为 m 的小球，小球被竖直的木板挡住，不计摩擦，则球对挡板的压力是 ()A Bmg C. D思维突破 共点力作用下物体平衡的一般解 题思路：考点二动态平衡问题考点解读“动态平衡”是指平衡 5、问题中的一部分力是变力，是 动态 力，力的大小和方向均要 发生变化，所以叫动态平衡，这是力平衡问题中的一类难题解决 这类问题的一般思路是：把 “动”化为“静” ，“静”中求“动” 典例剖析例 4如图 7 所示，两根等长的绳子 一重物静止，两根绳子与水平方向夹角均为 60水平方向的夹角不 绳子 渐缓慢地变化到沿水平方向，在这一过程中，绳子 拉力变化情况是()A增大B先减小，后增大C减小D先增大，后减小思维突破 动态平衡问题思维导图 ：跟踪训练 1 如图 8 所示，质量分别为 、 B 用细绳连接后跨过滑轮，A 静止在倾角为 45的斜面上，B 悬挂着已知 m B，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由 45增 6、大到 50，系统仍保持静止下列说法正确的是 ( )A绳子对 A 的拉力将增大B物体 A 对斜面的压力将增大C物体 A 受到的静摩擦力增大D物体 A 受到的静摩擦力减小考点三平衡中的临界与极值问题考点解读1临界问题当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现” ，在问题的描述中常用“刚好” 、 “刚能” 、 “恰好”等语言叙述2极值问题平衡物体的极值，一般指在力的 变化过程中的最大值和最小 值问题典例剖析例 5 物体 A 的质量为 2 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，相关几何关系如图 9 7、所示， 60. 若要使两绳都能伸直，求拉力 F 的取值范围(g 取 10 m/维突破解决极值问题和临界问题的方法(1)物理分析方法：根据物体的平衡条件，作出力的矢量图，通过对物理过程的分析，利用平行四边形定则进行动态分析，确定最大值与最小值 (2)数学方法：通过对问题的分析，依据物体的平衡条件写出物理量之间的函数关系(或画出函数图象) ，用数学方法求极值(如求二次函数极值 、公式极值、三角函数极值) 但利用数学方法求出极值后，一定要依据物理原理对该值的合理性及物理意义进行讨论或说明跟踪训练 2如图 10 所示，将两个质量均为 m 的小球 a、b 用细线相连并悬挂于 O 点，用力 F 拉小球 a 8、 使整个装置处于平衡状态，且悬线 竖直方向的夹角为 60，则力 F 的大小可能为()A. B C. D. 如图 11 所示，质量为 M 的直角三棱柱 A 放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为 m 的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A 和 B 都处于静止状态，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少。 方法提炼1对整体法和隔离法的理解整体法是指将相互关联的各个物体看成一个整体的方法，整体法的 优点在于只需要分析整个系统与外界的关系，避开了系统内部繁杂的相互作用隔离法是指将某物体从周围物体中隔离出来， 单独分析该 物体的方法，隔离法的 优点在于能把系统内各个物体所处的状态、物体状态变 9、化的原因以及物体 间的相互作用关系表达清楚2整体法和隔离法的使用技巧当分析相互作用的两个或两个以上物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)间的相互作用时常用隔离法整体法和隔离法不是独立的， 对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法跟踪训练 3如图 12 所示，在斜面上放两个光滑球 A 和 B，两球 的 质量均为 m，它们的半径分别是 R 和 r，球 A 左侧有一垂直于斜面的挡板 P，两球沿斜面排列并处于静止，以下说法正确的是()A斜面倾角 一定，R r 时，R 越大，r 越小，B 对斜面的压力越 小B斜面倾角 一定， 10、R r 时，两球之间的弹力最小C斜面倾角 一定时，无论两球半径如何， A 对挡板的压力一定D半径一定时，随着斜面倾角 逐渐增大，A 受到挡板的作用力先增大后减小A 组苏城市案例馆中穹形门窗充满了浓郁的地域风情和人文特色如图 13 所示，在竖直放置的穹形光滑支 架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物 点，另一端从 B 点沿支架缓慢地向 C 点靠 近(C 点与 A 点等高)则绳中拉力大小变化的情况是 ()A先变小后变大 B先变小后不变C先变大后不变 D先变大后变小B 组临界与极值问题2如图 14 所示，绳 承受的最大张力为 10 N，且与竖直方向的夹角为 45，水平绳 承受的最大张力为 5 11、 N，竖直绳 够 承受足够大的张力，在确保绳 被拉断的情况下，绳。 C 组整体法与隔离法的应用3如图 15 所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O 是球心， 碗的内表面光滑一根轻质杆的两端固定有两个小球，质量分别是m1、m m 1、m 2 与球心的连线跟水平面分别成 60、30角，则两小球质量 比值是 ()A12 B. 1 C21 D. 23 直地放在水平面上，与 夹角为 ，直角边 套一小环 Q，斜边 套另一小环 P，P、Q 的质量分别为 m1、m 2，中间用细线连接，如图 16 所示设环与框架都是光滑的，且细线的质量可忽略，当环在框架上平 衡时，求细线与斜边的夹角 及细线中的张力(限时 12、：30 分钟)1如图 1 所示，在倾角为 的斜面上，放着一个质量为 m 的光滑小球，小球被竖直的木板挡住，则小球对木板的压力大小为 ()A Bmg C. 2一只蚂蚁从半球形小碗内的最低点沿碗壁向上缓慢爬行，在其滑落之前的爬行过程中受力情况是 ()A弹力逐渐增大B摩擦力逐渐增大C摩擦力逐渐减小D碗对蚂蚁的作用力逐渐增大3如图 2 所示，质量 0 0 两物体，叠放在动摩擦因数为 粗糙水平地面上，一处于水平位置的轻弹簧，劲度系数为 k250 N/m，一端固定于墙壁，另一端与质量为 物体相连，弹簧处于自然状态，现用一水平推力 F 作用于质量为 物体上，使它缓慢地向墙壁一侧移动，当移动 m 时，两物体间开始相对滑动，这时水平推力 F 的大小为 ()A100 N B300 N C200 N D250 图 3 所示，a、b 是两个位于固定斜面上的完全相同的正方形物块，它们在水平方向的外力 F 的作用下处于静止状态已知 a、b 与斜面的接触面都是光滑的，则下列说法正确的是 ()A物块 a 所受的合外。