2022年高三物理一轮复习共点力的平衡教学案新人教版.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载2022 高三物理一轮复习教学案（【学习目标】4）- 共点力的平稳1、懂得共点力作用下的物体平稳条件及其在解题中的应用；2、把握几种常见的平稳问题的解题方法；【自主学习】1共点力交于物体同时受几个力的作用,假如这几个力都作用于物体的或者它们的作用线,这几个力叫共点力；2平稳状态：一个物体在共点力作用下,假如保持或运动, 就该物体处于平稳状态3平稳条件：物体所受合外力其数学表达式为：F 合或 Fx 合= Fy 合= ,其中 Fx 合为物体在 x 轴方向上所受的合外力,平稳条件的推论Fy 合为物体在 y 轴方向上所受的合外力1 物

2、体在多个共点力作用下处于平稳状态,就其中的一个力与余下的力的合力等大反 向. 2 物体在同一平面内的三个互不平行的力的作用下处于平稳状态时,这三个力必为共 点力 . 3 物体在三个共点力作用下处于平稳状态时,这三个力的有向线段必构成封闭三角形,即表示这三个力的矢量首尾相接,恰能组成一个封闭三角形 . 4力的平稳：作用在物体上的几个力的合力为零,这种情形叫做；如物体受到两个力的作用处于平稳状态,就这两个力如 物 体 受 到 三 个 力 的 作 用 处 于 平 衡 状 态 , 就 其 中 任 意 两 个 力 的 合 力 与 第 三 个力5. 解题途径当物体在两个共点力作用下平稳时,这两个力肯定等值

3、反向；当物体在三个共点力作用下平稳时, 往往采纳平行四边形定就或三角形定就；衡时,往往采纳正交分解法 . 【典型例题】当物体在四个或四个以上共点力作用下平例 1. 一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止开头沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行,先加速运动,再匀速运动； 探测器通F F 过喷气而获得推动力；以下关于喷气方向的描述中正确选项A. 探测器加速运动时,沿直线向后喷气B. 探测器加速运动时,竖直向下喷气v G F合v C.探测器匀速运动时,竖直向下喷气G D.探测器匀速运动时,不需要喷气解：探测器沿直线加速运动时,所受合力F 合方向与运动方向相同,名师归纳总结 而重

4、力方向竖直向下, 由平行四边形定就知推力方向必需斜向上方,因此喷气方向斜向下方；第 1 页,共 4 页匀速运动时,所受合力为零,因此推力方向必需竖直向上,喷气方向竖直向下. 选 C - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载例 2. 重 G的匀称绳两端悬于水平天花板上的A、B两点；静止时绳两端的切线方向与天花板成 角. 求绳的 A 端所受拉力 F1和绳中点 C处的张力 F2. 解：以 AC段绳为讨论对象, 依据判定定理, 虽然 AC所受的三个力分别作用在不同的点（如图中的A、C、P点）,但它们必为共点力. F 2 A 设它们延长线的交点为O,

5、用平行四边形定就F1 F 1 作图可得：F 12G,F 22GG/2 F 2 O G/2 O sintan例 3. 用与竖直方向成 =30 斜向右上方, 大小为 F 的推力把一个重量为G 的木块压在粗糙竖直墙上保持静止 . 求墙对木块的正压力大小N和墙对木块的摩擦力大小f. 解：从分析木块受力知,重力为G,竖直向下,推力F 与竖直成30 斜向右上方,墙对木块的弹力大小跟F 的水平分力平稳,所以N=F/2,墙对木块的摩擦力是静摩擦力,其大小和方向由F 的竖直分力和重力大小的关系而打算：当F2G时, f=0 ；当F2G时,f3FG,方向竖直向下；当F2G时,3233fG3F,方向竖直向上. F 2

6、例 4. 如下列图,将重力为G的物体 A放在倾角 的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为 ,那么对 A 施加一个多大的水平力F,可使物体沿斜面匀速上滑？例 5. 如下列图, 在水平面上放有一质量为m、与地面的动动摩擦因数为 的物体, 现用F力 F 拉物体,使其沿地面匀速运动,求F 的最小值及方向. Fminmg1,与水平方向的夹角为 =arctan 2例 6. 有一个直角支架AOB,AO水平放置 , 表面粗糙 , OB 竖直向下 , 表面光滑 .AO 上套有小环 P,OB上套有小环Q,两环质量均为m,两环由一根质量可忽视、不行伸长的细N P A 绳相连, 并在某一位置平稳（如下列图） . 现将

7、P环向左移一小段距离,两环再次达O 到平稳, 那么将移动后的平稳状态和原先的平稳状态比较,AO杆对 P 环的支持力FN和摩擦力 f 的变化情形是N不变, f 变小Q F A.F N不变, f 变大 B.FB C.FN变大, f 变大 D.FN变大, f 变小mg 解：以两环和细绳整体为对象求FN,可知竖直方向上始终二力平稳,FN=2mg不变；以 Q环为对象,在重力、细绳拉力F 和 OB压力 N作用下平稳,设细绳和竖直方向的夹角为 ,就 P 环向左移的过程中 将减小, N=mgtan 也将减小；再以整体为对象,水平方向只有OB对 Q的压力 N和 OA 对 P环的摩擦力f 作用,因此 f=N 也减

8、小 . 答案选 B. 【针对训练】1. 如下列图,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,碗的内表面及碗口是光滑的 . 一根细线跨在碗口上,线的两端分别细有质量为m1 和 m2 的小球,当它们处于平稳状态时,质名师归纳总结 量为 m1 的小球与 O点的连线与水平线的夹角为 =60 0. 两小球的质量比为（A）Om2m1第 2 页,共 4 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A.3 B. 32 C. 3学习必备欢迎下载3 D. 2222. 如下列图,人重600N,木板重 400N,人与木板、木板与地面间的动摩擦F因数皆为 0.2 ,现在人用水平力拉绳,使他与

9、木块一起向右匀速运动,就（BC）A. 人拉绳的力是200N B.人拉绳的力是100N C.人的脚给木块摩擦力向右 D.人的脚给木块摩擦力向左3. 如下列图,两个完全相同的小球,重力大小为G,两物体与地面间的动摩擦因数均为 ,一根轻绳的两端固定在两个球上,在绳的中点施加一个竖直向上的拉力,当绳被拉直后,两段绳的夹角为 ,求当 F 至少DAB为多大时,两球将会发生相对滑动？（F2 G）4. 如下列图,两个固定的光滑硬杆tan2COA与 OB,夹角为 ,各套一轻环 C、D,且 C、D用细绳相连,现在用一水平恒力F 沿 OB方O向拉环 D,当两环平稳时,绳子的拉力是多大. Fsin F5. 如下列图

10、, 匀称杆 AB重为 G,A 端用细绳吊在O点, 在 B 端加一水平力F, 使 AB静止 , 此时杆与水平方向夹角为 , 细绳与竖直方向成 角, 就B A. 拉力 F 肯定大于 G OA B. 绳子拉力 T 肯定大于 G C.AB杆与水平夹角 必小于 BD.F 足够大时细绳可在水平方向上 6. 现用两根绳子AO和 BO悬挂一质量为10N 的小球, AO绳的 A 点固定在竖直放置的圆环的环上,O 点为圆环的圆心,AO绳与竖直方向的夹角为37,BO绳的 B 点可在环上滑动,已知每根绳子所能承担的最大拉力均为沿环顺时针缓慢滑到 N的过程中（ C ）A. 两根绳均不断 B. 两根绳同时断C. AO 绳

11、先断 D. BO 绳先断12N,就在 B 点7. 如下列图,两个木块的质量分别为 m 和 m ,两个轻质弹簧的劲度分别为 k 和 k ,上面的木块压在上面的弹簧上（但不拴接）,整个弹簧处于静止状态；现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面的弹簧,在这过程中下面木块移动的距离为 m 1 g / k 2 ,上面木块移动的距离为 m 1 g / k 2 m 1 g / k 1 ； 8. 如下列图,劲度系数分别为 K 、K 2 的轻弹簧竖直悬挂着,两弹簧间有一质量为名师归纳总结 m的重物,最下端挂一质量也为m的重物,用竖直向上的力F 托着下端重物,整个装置处于F= 第 3 页,共 4 页静 止 状 态

12、 , 此 时 两 弹 簧 的 总 长 正 好 等 于 两 弹 簧 原 长 之 和 , 就 该 力FK112K2mg；KK2- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 9. 学习必备欢迎下载O 处铰链无摩擦转所图所示,光滑斜面上安装一光滑挡板AO,挡板可绕动,在挡板与斜面间放一匀质球,现使挡板从图示位置缓慢转至竖直位置,就此过程中球对挡板的压力 N 的变化情形可能是（C ）；A. 逐步减小 B. 逐步增大C. 先减小后增大 D. 先增大后减小 10. 一质量为 m的物体放在倾角为 的斜面上,假如物体能沿斜面匀速下滑,就物体与斜面间的动摩擦因数为 tan ；假如在此

13、物体上作用一个水平力 使 物 体 静 止 在 斜 面 上 , 水 平 力 大 小 mg t g , 这 时 物 体 与 斜 面 间 的 摩 擦 力为；0 11. 如下列图, 质量为 m 1 0 . 4 kg 的物体 A与质量为 m 2 2 kg 的物体 B 叠放在倾角为 30 的斜面上,物体 B 在平行于斜面对上的拉力 F 作用下匀速运动,已知 A、B 总保持相对静止,如 A、B 间的动摩擦因数均为 0 . 4 3,B 与斜面间的动摩擦因数为 3 / 4,求：（1）就 A、 B 间的摩擦力为多少？（2）拉力 F 为多少？答案：（ 1）2N （2）21N（向上运动） ；3N（向下运动）名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 4 页