2022-2023学年新教材高中物理 第三章 相互作用——力 拓展课二 共点力平衡中的“两类”典型问题学案 新人教版必修第一册.docx

1、拓展课二共点力平衡中的“两类”典型问题1.能对共点力的平衡的综合性问题进行分析.2.会用整体法与隔离法处理平衡问题，体会整体法和隔离法在解决物体平衡问题中的重要性.3.知道处理物体平衡的临界、极值问题的常用方法关键能力合作探究突出综合性素养形成类型一多个物体的平衡问题归纳总结1.当系统处于平衡状态时，组成系统的每个物体都处于平衡状态，选取研究对象时要注意整体法和隔离法的结合一般地，当求系统内部间的相互作用力时，用隔离法；求系统受到的外力时，用整体法，具体应用中，应将这两种方法结合起来灵活运用2应用整体法与隔离法处理平衡问题方法整体法隔离法选用原则研究系统外的物体对系统整体的作用力研究系统内物体

2、之间的相互作用力注意问题进行受力分析时不需再考虑系统内物体间的相互作用一般隔离受力较少的物体说明解决实际问题时常交替使用整体法与隔离法典例示范例1 如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为()A34B43C12D21针对训练1如图所示，是杂技节目表演中的一个高难度动作，在水平台面上，左侧演员身体悬空，右侧演员脚着地，两人用手互拉且躯干几乎成水平，两个演员均保持静止状态已知左侧演员所受的重力大小为G，则()A.右侧演员对左侧演员的作用力大小等于GB右侧演员受到表演台向左的摩擦力C左侧演

3、员对右侧演员的作用力大小大于GD如果左侧演员脚部缓慢上翘，则右侧演员对左侧演员的作用力逐渐增大针对训练2(多选)如图所示，质量均为m的两木块a与b叠放在水平地面上，a、b分别受到两个水平拉力的作用，两力大小均为F，两木块保持静止状态，则()Aa、b之间一定存在静摩擦力Bb与地面之间一定存在静摩擦力Cb与地面之间一定不存在静摩擦力D地面对b的支持力一定大于2mg类型二平衡状态下的临界与极值问题归纳总结1.临界问题的特点当某种物理现象(或物理状态)变为另一种物理现象(或另一种物理状态)时的转折状态叫临界状态可理解成“恰好出现”或“恰好不出现”2常见临界和极值问题的情境及分析方法问题类型情境模型建构

4、分析方法临界问题轻绳恰好断开刚好固定在某点涉及当某物理量发生变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体的平衡状态恰好出现的问题假设法解析法图解法极值问题某力不能超过两物体恰好脱离涉及在力的变化过程中的最大值或最小值的问题典例示范例2 (多选)如图所示，物体的质量m4.4kg，用与竖直方向成37的斜向右上方的推力F把该物体压在竖直墙壁上，使它静止在竖直的墙壁上物体与墙壁间的动摩擦因数0.5，重力加速度g取10m/s2，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等(sin370.6，cos370.8)，则推力F的大小可能是()A22NB40NC66ND80N针对训练3如图所示，能承受最大拉力为10N的细线OA

5、与竖直方向成45角，能承受最大拉力为5N的细线OB水平，细线OC能承受足够大的拉力，为使OA、OB均不被拉断，OC下端所悬挂物体的最大重力是多少？针对训练4(多选)物体A的质量m2kg，用两根轻绳AB、AC连接到竖直墙上，在物体A上加一力F，若右图中力F和轻绳AB与水平线夹角均为60，g取10m/s2，要使两绳都能绷直，恒力F可能的取值是()A2033NB103NC1033ND20N拓展课二共点力平衡中的“两类”典型问题关键能力合作探究类型一【例1】【解析】将两个小球与弹簧B作为一个整体，受力情况如图所示由平衡条件知，FA sin 30FC解得FA2FC，即弹簧A、C的伸长量之比为21.【答案

6、】D针对训练1解析：两个演员皆静止，处于平衡状态，则合力为0.左侧演员脚部缓慢上翘时也当作平衡状态处理两者作为一个整体，没有向左或向右运动的趋势答案：A针对训练2解析：由于两木块静止，对a进行受力分析可知，a受向右的拉力作用而有向右的运动趋势，故a一定受到b对a的静摩擦力作用，选项A正确；对a、b整体分析可知，整体受水平方向上的拉力的合力为零，故b与地面间没有摩擦力，选项B错误，C正确；对a、b整体分析可知，竖直方向不受外力，故地面对b的支持力一定等于2mg，选项D错误答案：AC类型二【例2】【解析】当物体刚要向上滑动时，受力分析如图甲所示，根据平衡条件有水平方向：FNF1sin 竖直方向：F

7、1cos Ffmg最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，由滑动摩擦力公式得FfFN由以上三式可解得：F1mgcossin4.410 N0.80.50.688 N当物体刚要向下滑动时，受力分析如图乙所示根据平衡条件有，水平方向：FNF2sin 竖直方向：F2cos Ffmg最大静摩擦与滑动摩擦相等，由滑动摩擦力公式得FfFN由以上三式可解得F2mgcos+sin4.410 N0.8+0.50.640 N使物体静止在竖直的墙壁上，推力F的大小F2FF1，即40 NF88 N.【答案】BCD针对训练3解析：如图所示，将重力G按效果分解为FA、FB，则有FAGcos452G，FBG tan 45G当FA10

8、N时，物体重力G1FA252 N当FB5 N时，物体重力G2FB5 N所以悬挂物体的最大重力为Gmax5 N答案：5 N针对训练4解析：当力F最小时，AC绳松弛，张力为零，此时小球受到三个力作用设绳AB的拉力为T，由平衡条件得：竖直方向：mgT sin 60Fminsin 60水平方向：Tcos 60Fmincos 60由式得TFmin，代入式解得：Fmin33mg2033 N.当力F最大时，AB绳松弛，张力为零，此时小球受到三个力作用，如图所示，根据平衡条件得：Fmaxmgsin60233mg4033 N.所以力F的大小应满足的条件是：2033 NF4033 N，选项A、B、D正确答案：ABD