2015届高三物理大一轮复习（人教版）课件：专题2 求解平衡问题的技法（27张PPT）.ppt

1、专题二 求解平衡问题的技法技法一 整体法和隔离法在多物体平衡问题中的应用1研究对象的选取方法是整体法和隔离法2根据题目要求，研究对象选取一个平衡体(单个物体或系统，也可以是结点)作为研究对象【典例1】如图1所示，用一水平力F把A、B两个物体挤压在竖直的墙上，A、B两物体均处于静止状态，下列判断正确的是()图1AB物体对A物体的静摩擦力方向向上BF增大时，A和墙之间的摩擦力也增大C若B的重力大于A的重力，则B受到的摩擦力大于墙对A的摩擦力D不论A、B的重力哪个大，B受到的摩擦力一定小于墙对A的摩擦力解析将A、B视为整体，可以看出A物体受到墙的摩擦力方向竖直向上对B受力分析可知B受到的摩擦力方向向

2、上，由牛顿第三定律可知B对A的摩擦力方向向下，A错误；由于A、B两物体受到的重力不变，根据平衡条件可知B错误；A和墙之间的摩擦力与A、B两物体重力平衡，故C错误、D正确答案 D即学即练1(2013临汾模拟)如图2所示，在一根粗糙的水平直杆上套有两个质量均为m的铁环，两铁环上系着两根等长细线，共同拴住质量为M的小球，两铁环与小球都处于静止状态现想办法使得两铁环间距离增大稍许而仍能保持系统平衡，则水平直杆对铁环的支持力FN和摩擦力Ff的可能变化是()AFN不变 BFN增大CFf增大 DFf不变图2答案 AC技法二 合成法、效果分解法、正交分解法求解力的平衡问题求解平衡问题的三种解法对比方法规律及特

3、点效果分解法当物体只受三个力时，有时可以根据力的作用效果，把研究对象所受的某一个力沿另外两个力的反方向分解，将三力变四力构成两对平衡力正交分解法把力沿两个相互垂直的坐标轴(x轴和y轴)进行分解，再在这两个坐标轴上求合力的方法，但在选取坐标轴时应注意：可以不考虑力的实际作用效果，少分解力，尽量不要分解未知力，此方法常用于物体受多个(三个以上)作用力的平衡问题合成法根据力的平行四边形定则将某两个力进行合成，三力变二力，组成一对平衡力，物体受几个共点力平衡时，其中任一力都与其他力的合力等大反向图3答案 C即学即练2如图4所示，不可伸长的轻绳跨过动滑轮，其两端分别系在固定支架上的A、B两点，支架的左边

4、竖直，右边倾斜滑轮下挂一物块，物块处于平衡状态，下列说法正确的是()图4A若左端绳子下移到A1点，重新平衡后绳子上的拉力将变大B若左端绳子下移到A1点，重新平衡后绳子上的拉力将不变C若右端绳子下移到B1点，重新平衡后绳子上的拉力将变大D若右端绳子下移到B1点，重新平衡后绳子上的拉力将不变解析设绳子长度为L，A、B间水平距离为d，绳子与竖直方向的夹角为，绳子拉力为T，物块重力为G，根据平衡条件可得2Tcos G，且由几何关系可得Lsin d，左端绳子下移到A1点，重新平衡后，考虑到d不变，L不变，故依然满足Lsin d，绳子与竖直方向的夹角不变，绳子上的拉力不变，故B对；右端绳子下移到B1点，重

5、新平衡后，考虑到d变大，L不变，故绳子与竖直方向的夹角将增大，根据力的合成知识可知，等大的两个分力的合力不变时，夹角越大分力越大，故C对答案 BC技法三 假设法在平衡问题中的应用在共点力平衡问题中，若所研究的物体或关联物体的状态、受力关系不能确定或题中的物理现象、过程存在多种可能的情况常用假设法求解，即假设其达到某一状态或受某力作用，然后再进行判定假设法解决物体受力平衡问题时，常用在判断弹力及摩擦力的有无和方向上【典例3】一物块放在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力F作用下，斜面和物块始终处于静止状态，当F的大小按图5所示规律变化时，物块与斜面间的摩擦力大小的变化规律可能是下列选项中的()图5解

6、析静摩擦力的方向有沿斜面向上和沿斜面向下两种情况，假设开始时静摩擦力方向沿斜面向下，则有Ffmgsin F，静摩擦力随着F的减小而减小，当Ff0后，静摩擦力的方向变为沿斜面向上，且随着F的减小而增大，到Ffmgsin 后保持不变，B对；假设开始时Fmgsin，静摩擦力为0，之后随着F的减小，静摩擦力方向沿斜面向上，并有FfFmgsin，则静摩擦力随着F的减小而增大，直到Ffmgsin 后保持不变，D对答案 BD即学即练3如图6所示，将质量为m的滑块放在倾角为的固定斜面上滑块与斜面之间的动摩擦因数为.若滑块与斜面之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则()图6A将滑块由静止释放

7、，如果tan，滑块将下滑B给滑块沿斜面向下的初速度，如果mgcos，即tan，故A、B错误；假设滑块在平行于斜面向上的拉力F的作用下沿斜面匀速上滑，由平衡条件有：Fmgsinmgcos 0，若tan，则mgsin mgcos，即F2mgsin，C正确；若要使滑块在平行于斜面向下的拉力F作用下沿斜面向下匀速滑动，由平衡条件有：Fmgsin mgcos 0，若tan，则mgsin mgcos，即F0，D错误答案 C技法四 图解法在平衡中的应用物体在3个力的作用下处于平衡状态，这3个力首尾相连组成一个闭合的矢量三角形，我们可以根据题意，判断出3个力中什么不变，什么在变，画出下个平衡状态的3个力组成的

8、矢量三角形，得出表示3个力的长度的变化情况，从而得到3个力的大小变化情况【典例4】如图7所示，一小球放置在木板与竖直墙面之间设墙面对球的压力大小为FN1，球对木板的压力大小为FN2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置不计摩擦，在此过程中()AFN1始终减小，FN2始终增大BFN1始终减小，FN2始终减小CFN1先增大后减小，FN2始终减小DFN1先增大后减小，FN2先减小后增大图7解析对小球受力分析，如图所示，根据物体在三个共点力作用下的平衡条件，可将三个力构建成矢量三角形，随着木板顺时针缓慢转到水平位置，球对木板的压力FN2逐渐减小，墙面对球的压力F

9、N1逐渐减小，故B对答案 B即学即练4 如图8所示，轻绳的一端系在质量为m的物体上，另一端系在一个轻质圆环上，圆环套在粗糙水平杆MN上现用水平力F拉绳上一点，使物体处于图中实线位置，然后改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线位置，圆环仍在原来的位置不动在这一过程中，水平拉力F、环与杆的摩擦力F摩和环对杆的压力FN的变化情况是()图8AF逐渐增大，F摩保持不变，FN逐渐增大BF逐渐增大，F摩逐渐增大，FN保持不变CF逐渐减小，F摩逐渐增大，FN逐渐减小DF逐渐减小，F摩逐渐减小，FN保持不变解析物体在3个力的作用下处于平衡状态，根据矢量三角形法，画出力的矢量三角形，如图所示其中，重力的大小和方向不变，力F的方向不变，绳子的拉力FT与竖直方向的夹角减小，由图可以看出，F随之减小，F摩也随之减小，D正确答案 D