高三物理一輪復(fù)習(xí)課件（人教版）：第4章第1節(jié)共點(diǎn)力作用下物體的平衡

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歡迎進(jìn)入物理課堂 第3節(jié)共點(diǎn)力作用下物體的平衡 考點(diǎn)1 正交分解法在解決平衡問(wèn)題中的運(yùn)用 例1 質(zhì)量為m的木塊在推力F作用下 在水平地面上做勻速運(yùn)動(dòng) 如圖2 3 1所示 已知木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 那么木塊受到的滑動(dòng)摩擦力為下列各值中的哪個(gè) A mgB mg Fsin C mg Fcos D Fcos 圖2 3 1 切入點(diǎn) 運(yùn)用物體的平衡條件解題 解析 木塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到四個(gè)力的作用 重力mg 推力F 支持力FN 摩擦力F 沿水平方向建立x軸 將F進(jìn)行正交分解 如圖 這樣建立坐標(biāo)系只需分解F 由于木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng) 所以 在x軸上 向左的力等于向右的力 水平方向二力平衡 在y軸上向上的力等于向下的力 即Fcos F FN mg Fsin 又由于F FN所以F mg Fsin 答案 BD 考點(diǎn)2 整體法與隔離法在平衡問(wèn)題中的應(yīng)用 例2 如圖2 3 2所示 在墻角外的水平地面上 靜止放一質(zhì)量為4m 傾角為37 的三角形木塊 在木塊斜面與豎直墻壁間靜止放有一質(zhì)量為m的光滑的小球 則木塊對(duì)地面壓力的大小為 地面對(duì)木塊的靜摩擦力大小為 圖2 3 2 切入點(diǎn) 運(yùn)用整體法與隔離法解題 答案 5mg 題型一 共點(diǎn)力平衡問(wèn)題 圖2 3 3 答案 BD點(diǎn)評(píng) 求解共點(diǎn)力作用下物體平衡問(wèn)題有多種方法 可以從物理角度分析 也可以用數(shù)學(xué)工具進(jìn)行處理 題型二 物體平衡中的臨界問(wèn)題 例4 如圖2 3 4所示 物體的質(zhì)量為2kg 兩根輕繩AB和AC的一端連接于豎直墻上 另一端系于物體上 在物體上另施加一個(gè)方向與水平線成 60 的拉力F 若要使兩繩都能伸直 求拉力F的大小范圍 g 10m s2 圖2 3 4 點(diǎn)評(píng) 抓住題中 若要使兩繩都能伸直 這個(gè)隱含條件 它是指繩子伸直但拉力恰好為零的臨界狀態(tài) 當(dāng)AC恰好伸直但未張緊時(shí) F有最小值 當(dāng)AB恰好伸直但未張緊時(shí) F有最大值 圖2 3 5 2 2011 山東 如圖2 3 6所示 將兩相同的木塊a b置于粗糙的水平地面上 中間用一輕彈簧連接 兩側(cè)用細(xì)繩固定于墻壁 開始時(shí)a b均靜止 彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài) 兩細(xì)繩均有拉力 a所受摩擦力Ffa 0 b所受摩擦力Ffb 0 現(xiàn)將右側(cè)細(xì)繩剪斷 則剪斷瞬間 圖2 3 6A Ffa大小不變B Ffa方向改變C Ffb仍然為零D Ffb方向向右 AD 圖2 3 6 解析 細(xì)繩上的力可以突變 而彈簧上的力不能突變 故斷繩的瞬間 Ffa大小不變 Ffb與彈簧拉力平衡 方向向右 3 2011 海南 如圖2 3 7所示 粗糙的水平地面上有一斜劈 斜劈上一物塊正在沿斜面以速度v0勻速下滑 斜劈保持靜止 則地面對(duì)斜劈的摩擦力 A 等于零B 不為零 方向向右C 不為零 方向向左D 不為零 v0較大時(shí)方向向左 v0較小時(shí)方向向右 A 圖2 3 7 解析 斜劈和物塊都受力平衡對(duì)斜劈和物塊整體受力分析知地面對(duì)斜劈的摩擦力為零 選A 4 如圖2 3 8所示 在粗糙水平地面上放著一個(gè)截面為四分之一圓弧的柱狀物體A A的左端緊靠豎直墻 A與豎直墻之間放一光滑圓球B 整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài) 若把A向右移動(dòng)少許后 它們?nèi)蕴幱陟o止?fàn)顟B(tài) 則 A B對(duì)墻的壓力增大B A與B之間的作用力增大C 地面對(duì)A的摩擦力減小D A對(duì)地面的壓力減小 圖2 3 8 C 5 頂端裝有定滑輪的粗糙斜面體放在地面上 A B兩物體通過(guò)細(xì)繩連接 并處于靜止?fàn)顟B(tài) 不計(jì)繩的質(zhì)量和繩與滑輪間的摩擦 如圖2 3 9所示 現(xiàn)用水平力F作用于物體B上 緩慢拉開一小角度 此過(guò)程中斜面體與物體A仍然靜止 則下列說(shuō)法正確的是 A 水平力F不變B 物體A所受斜面體的摩擦力一定變大C 物體A所受斜面體的作用力不變D 斜面體所受地面的支持力一定不變 D 圖2 3 9 解析 設(shè)物體B在力F作用下緩慢拉開一個(gè)小角度 拉開過(guò)程中 增大 此時(shí)物體B受力平衡 水平力F mgtan 也增大 A選項(xiàng)錯(cuò) 繩子拉力FT mg cos 也增大 由于原來(lái)物體A所受摩擦力的方向不清楚 可能沿斜面向上也可能沿斜面向下 所以物體A所受斜面體的摩擦力的大小不一定增大 B選項(xiàng)錯(cuò)誤 物體A受到斜面體的彈力和摩擦力 這兩個(gè)力的合力大小等于物體A受到的重力和繩子拉力FT的合力 拉力FT發(fā)生變化 所以物體A受斜面體的作用力也發(fā)生變化 C選項(xiàng)錯(cuò)誤 將兩個(gè)物體A B和斜面體看成一個(gè)整體 在F作用過(guò)程中 整體在豎直方向的受力情況不變 故斜面體所受地面的支持力不變 D選項(xiàng)正確 6 如圖2 3 10所示 質(zhì)量m1 10kg和m2 30kg的兩物體 疊放在動(dòng)摩擦因數(shù)為0 50的粗糙水平地面上 一處于水平位置的輕彈簧 勁度系數(shù)為250N m 一端固定于墻壁 另一端與質(zhì)量為m1的物體相連 彈簧處于自然狀態(tài) 現(xiàn)用一水平推力F作用于質(zhì)量為m2的物塊上 使它緩慢地向墻壁一側(cè)移動(dòng) 當(dāng)移動(dòng)0 40m時(shí) 兩物體間開始相對(duì)滑動(dòng) 這時(shí)水平推力F的大小為 g取10m s2 A 100NB 300NC 200ND 250N B 圖2 3 10 解析 當(dāng)兩物體相對(duì)滑動(dòng)時(shí) 處于一種臨界狀態(tài) 整體合力仍為零 對(duì)整體受力分析 水平方向受彈簧的彈力 地面的摩擦力和水平推力 由平衡條件得 F kx m1 m2 g 250 0 4N 0 5 40 10N 300N 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全