【2021暑】高一物理_尖端班第3讲.pdf

03第 3 讲正交分解法解平衡问题本讲重点：力的正交分解本讲大招：晾衣杆模型通解本讲重点：整体隔离法 人类能够承受多快的速度对于我们的身体而言并不存在什么速度极限问题，只要这种运动匀速且沿着一定方向就可以。因此，理论上讲，人体是可以以接近光速的速度飞行的，注意前提是匀速直线运动。人类想要获得光速的速度，就需要由静止加速，但人体能承受的外力是有极限的，等我们学完高一物理秋季课程以后，我们就会知道人体能达到的加速度是有限的，想要达到光速需要足够多的时间。课程目标知识目标掌握力的正交分解，能在不同情境下利用正交分解法列方程解题；1.知道什么是系统的内力和外力，熟练掌握整体隔离法，会用整体隔离法分析物体受力。2.大招技巧目标能通过晾衣杆模型快速求解绳上悬挂物体求弹力的相关问题。1.知识导图正交分解法解平衡问题力的正交分解大招：晾衣杆模型通解整体隔离法随 堂 讲 义【2 0 2 1 暑】高 一 物 理|尖 端 班-38-本讲例题安排知识模块例题重要性技巧性力的正交分解1、2、3、4、5大招：晾衣杆模型通解6、7、8整体隔离法9、10、11、12、13第 3 讲正 交 分 解 法 解 平 衡 问 题-39-模块一力的正交分解知识精讲正交分解法1定义将已知力按相互垂直的两个方向进行分解的方法。2建立坐标轴的原则一般选共点力的作用点为原点，以少分解力和容易分解力为原则（使尽量多的力在坐标轴上）。3方法物体受到多个力作用、求合力 时，可把各力沿相互垂直的 轴、轴进行分解。如图所示，。4适用原则（1）物体受到三个以上的力的情况；（2）物体受到三个力的作用，其中有两个力互相垂直的情况；（3）只分析物体某一方向的运动情况时，需要把不沿该方向的力正交分解，然后分析该方向上的受力情况。随 堂 讲 义【2 0 2 1 暑】高 一 物 理|尖 端 班-40-典型例题例1对物体进行受力分析（涉及的各力可以自己设字母表示），建立合理的直角坐标系，并写出方向的分力。、例2（2019重庆南开市期中）如图所示，斜面固定，其倾角，物体所受重力为，将所受重力分解为垂直斜面和沿斜面方向，求两分力的大小。例3如图所示，质量为的物体用轻绳悬挂于天花板上。用水平向左的力拉住绳的中点，用表示绳段拉力的大小，以下说法正确的是（）A.B.C.D.第 3 讲正 交 分 解 法 解 平 衡 问 题-41-例4（2018湖南长沙市期中）如图所示，水平地面上的物体重力大小为，受到与水平方向成、大小为的拉力，已知，若物块向右做匀速直线运动，求：（1）物体所受的摩擦力大小；（2）物体与地面间的动摩擦因数。例5（2014河北邯郸月考）如图所示，一质量为的物块在固定斜面上受平行斜面向上的拉力的作用而匀速向上运动，斜面的倾角为，物块与斜面间的动摩擦因数，重力加速度为，则拉力的大小为（）A.B.C.D.随 堂 讲 义【2 0 2 1 暑】高 一 物 理|尖 端 班-42-模块二大招：晾衣杆模型通解知法必备 NO.011/112 经典模型易物理112个大招帮到你第 3 讲正 交 分 解 法 解 平 衡 问 题-43-勤耕不辍例6如图所示，晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的、两点，绳子的质量及绳与衣架挂钩间摩擦均忽略不计，衣服处于静止状态。如果保持绳子端、端在杆上位置不变，将右侧杆平移到虚线位置、两绳仍为绷直状态），稳定后衣服仍处于静止状态。则（）A.绳子的弹力变大B.绳子的弹力变小C.绳对衣服弹力的合力变小D.绳对衣服弹力的合力变大例7（2018河南南阳市期末）如图所示，物体通过动滑轮悬挂在细绳上，整个系统处于静止状态，动滑轮的质量和一切摩擦均不计。如果将绳的左端由点缓慢地向左移到点，整个系统重新平衡后，绳子与竖直方向的夹角 和绳的拉力的变化情况是 （）A.变大，变大B.变小，变小C.变小，不变D.变大，不变随 堂 讲 义【2 0 2 1 暑】高 一 物 理|尖 端 班-44-例8（2019江西南昌市模拟）如图所示，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千。某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时，表示木板所受合力的大小，表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后 （）A.不变，变大B.不变，变小C.变大，变大D.变小，变小第 3 讲正 交 分 解 法 解 平 衡 问 题-45-秋季赏析示例某学习小组设计了高度可调节的滑轮装置以研究使球形物体处于静止状态时绳拉力的大小情况，如图所示，初始状态绳沿水平方向，在定滑轮不断升高的过程中，绳上的拉力将（）A逐渐增大B逐渐减小C先增大再减小D先减小再增大解答：对球形物体受力分析，如图所示：小球受重力、斜面的支持力 以及细绳的拉力 。通过平移使 、与 组成三角形，在定滑轮不断升高的过程中，即力 逆时针转动的过程中，由三角形各边长度变化知，力 逐渐变小，力 先减小后增大。故选：D。大招秒解由“垂直出最小”，且绳拉力 经过了与 垂直的方向，故 先减小后增大，故选D。随 堂 讲 义【2 0 2 1 暑】高 一 物 理|尖 端 班-46-模块三整体隔离法知识精讲整体隔离法在受力分析的题目中，常有对多个相互作用物体的受力分析，我们通常可以将多个物体看成一个整体来分析，这个整体我们称之为系统。系统物体内部的相互作用叫做内力；系统受到的除内力以外的力叫做外力。在用整体法对系统进行受力分析的时候：不考虑内力，可以用来求外力。在用隔离法对系统中某物体进行受力分析的时候：既可以求内力，也可以求外力。整体法和隔离法可以配合使用，求内力可以先用整体法再用隔离法。第 3 讲正 交 分 解 法 解 平 衡 问 题-47-典型例题例9（2018福建龙岩市期中）如图所示，在粗糙的水平面上叠放着物体和，和间的接触面也是粗糙的，如果将水平拉力施于物体，而、仍保持静止，则下面的说法中正确的是 （）物体与地面间的静摩擦力的大小等于物体与地面间的静摩擦力的大小等于零物体与间的静摩擦力的大小等于物体与间的静摩擦力的大小等于零A.B.C.D.例10如图所示，是水平地面，、是两个长方体物块，是作用在物块上水平向左的力，而两个长方体物块均保持静止，假设、间的动摩擦因数为，、间的动摩擦因数为则针对此情况以下说法中正确的是（）、，A.给施加的摩擦力水平向右B.、间不存在摩擦力作用C.受到水平地面所施加的摩擦力，其方向水平向左D.可能存在，这种情况随 堂 讲 义【2 0 2 1 暑】高 一 物 理|尖 端 班-48-例11如图所示，在水平桌面上叠放着质量相等的、两块木板，在木板上放着质量为的物块木板与物块均处于静止状态。、之间以及与地面间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，现用水平恒力向右拉木板，但没拉动，则下列说法正确的是（），A.、间的摩擦力大小等于B.、间的摩擦力大小一定等于C.地面对的摩擦力大小为，方向也向右D.地面对的摩擦力大小为，方向向左例12（多选）倾角为，质量为的斜面体静止在水平桌面上，质量为的木块静止在斜面体上，下列结论正确的是（）A.木块受到的力有3个B.木块受到的力有2个C.斜面体受到的力有5个D.斜面与地面间无摩擦第 3 讲正 交 分 解 法 解 平 衡 问 题-49-例13（2017河北衡水市模拟）（多选）如图所示，在恒力作用下，、两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动，则关于它们受力情况的说法正确的是（）A.一定受到 个力B.可能受到 个力C.与墙壁之间一定有弹力和摩擦力 D.与 之间一定有摩擦力随 堂 讲 义【2 0 2 1 暑】高 一 物 理|尖 端 班-50-课堂学习效果评价学习目标自评请根据你的课堂学习情况，给自己打个分吧（满分为3星）1星：基本能跟上老师的讲解，能对题目进行初步分析2星：能听懂绝大部分内容，做题思路比较清晰3星：所有内容都能听懂，可以独立、快速完成解题知识目标我的掌握情况1掌握力的正交分解，能在不同情境下利用正交分解法列方程解题2知道什么是系统的内力和外力，熟练掌握整体隔离法，会用整体隔离法分析物体受力大招技巧目标1能通过晾衣杆模型快速求解绳上悬挂物体求弹力的相关问题课后安排建议：1未达3星知识目标：整理错题、重温回放、及时答疑，确保掌握2完成题型精练对应模块的练习题第 3 讲正 交 分 解 法 解 平 衡 问 题-51-