2019-2020年高三物理一轮复习 力的平衡导学案

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1、2019-2020年高三物理一轮复习力的平衡导学案【导学目标】1、知道共点力作用下物体的平衡条件2、学会解决准平衡问题和临界、极值等问题【知识要点】一、共点力的平衡1．力的作用点在物体上的同一点或力的作用线相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视为共点力。2．平衡状态：物体处于静止或匀速运动状态，叫做平衡状态。3．平衡条件物体所受到的合外力为零，即F合=0．利用正交分解法，可写成，推论：当物体平衡时，其中任意n-1个力的合力必定与第n个力的合力等值反向．二、平衡物体的临界与极值问题1、临界问题：当某物理量变化时，会引起其

2、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’成“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．解决这类问题的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：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．解决这类问题的方法常用解析法，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．另外，图解法也是常用的一种方法，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

3、最小值．3、连结体的平衡，应使每一个物体和整个系统所受的合力都为零．由于物体间的相互作用力总是成对出现的，从整体出发就可以不必考虑各局部的相互作用了，因此整体法较容易得出结果．用整体法时常与隔离法结合起来，有合有分，相得益彰．【典型剖析】[例1]如图所示，质量为M的斜面静置在粗糙的水平地面上，斜面的倾角为θ，粗糙的斜面上有一质量为m的小物块，用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑。在小物块匀速运动的过程中，斜面始终保持静止，地面对斜面的支持力为（）A、（M＋m）gB、（M＋m）g－FC、（M＋m）g＋FsinθD、（M＋m）g－Fsinθ

4、[例2]如图在倾斜的滑杆上套一个质量为m的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体，在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向．则（）A．环只受三个力作用B．环一定受四个力作用C．物体做匀加速运动D．悬绳对物体的拉力小于物体的重力[例3]如图所示，两个相同的可视为质点的小球A和B，质量均为m，用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的O点，并用长度相同的细线连接A、B两个小球．然后用一水平方向的力F作用在小球A上．此时三根线均处于伸直状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如果两小球均处于静止状态，则力F的大小为（）A

5、、0B、mgC、D、[例4]如图所示，轻绳一端系在质量为m的物块A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物块A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动．在这一过程中，环对杆的摩擦力F1和环对杆的压力F2的变化情况是（）A．F1保持不变，F2逐渐增大B．F1保持不变，F2逐渐减小C．F1逐渐增大，F2保持不变D．F1逐渐减小，F2保持不变[例5]一质量为m的铁球在水平推力F的作用下，静止在倾角为θ的斜面和竖直墙壁之间，铁球与斜面的接触点为A，推力F的作用线通过球心O，如图所示，假设斜

6、面、墙壁均光滑。若水平推力缓慢增大，则在此过程中：（）FAA．铁球对斜面的作用力缓慢增大；B．斜面对铁球的支持力大小为mg/cosθ；C．墙对铁球的作用力大小始终等于推力F；D．墙对铁球的作用力大小始终小于推力F。450300[例6]如图所示，光滑固定斜面上有一个质量为10kg的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，已知绳子与竖直方向的夹角为450，斜面倾角300，整个装置处于静止状态,（g取10m/s2）；求：(所有结果均保留三位有效数字)(1)绳中拉力的大小和斜面对小球支持力的大小；(2)若另外用一个外力拉小球，能够把小球拉离斜面，求最小的拉力

7、的大小。【训练设计】1、重为50N的物体放在水平面上，物体与水平面的动摩擦因数为0.2，现用方向相反的水平力F1和F2拉物体，其中F1=15N，如图所示。要使物体做匀加速运动，则F2的大小可能为（）A．4NB．10NC．20ND．30N2、如图所示，两球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连，球B用长为L的细绳悬于O点，球A固定在O点正下方，且点OA之间的距离恰为L，系统平衡时绳子所受的拉力为F1．现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为F2，则F1与F2的大小之间的关系为（）A．F1>F2B．F1=F2

8、C．F1