高三物理一轮复习共点力平衡精品PPT课件

整体法与隔离法是分析系统平衡(或动态平衡)问题的常用方法．
分析系统外力时，优先考虑整体法，分析系统内力时，优 先考虑隔离法，有时即使分析系统外力，也必须采用隔离法先 分析某些物理量及其变化．
【变式训练】2(2013年山东15)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D 为( )
D．FT＝23mg，FN＝2
3
3 mg
图 2－3－6
解法一 (合成法)作出 FT、FN 的合成图．则由三力平衡变成 了二力平衡．显然 F＝mg
由图中几何关系，还可得 F＝FT 2Fcos 30°＝FN 解得 FT＝mg，FN＝ 3mg.
解法二 (分解法)重力 mg 有两个效果，有两个分量，FT′是 使绳产生拉力，即 FT′＝FT.
本课时结束 请完成课时作业
受力分析、共点力作用下物体的平衡
复习目标
1.掌握处理动态平衡的常用方法
2.掌握用“相似三角形”解平衡状态问 题
第2课时
处理动态平衡、临界与极值问题的常用方法
方法
步骤
解析法
①列平衡方程求出未知量与已知量的关 系表达式②根据已知量的变化情况来确 定未知量的变化情况
图解法
①根据已知量的变化情况，画出平行四 边形的边角变化②确定未知量大小、方 向的变化
考点一 物体动态平衡——图解法
在共点力的平衡中，有些题目中常有“缓慢移动”一词， 表示这些物体处于动态平衡状态．
图解法：是指在对物体在状态变化过程中的若干状态进行 受力分析(一般受三个力)的基础上，若满足有一个力大小、方 向均不变，另有一个力方向不变时，可画出这三个力的封闭矢 量三角形(或用平行四边形定则画图)，依据某一参量(如角度、 长度等)的变化，在同一图中作出物体在若干状态下力的平衡图 来分析力的变化情况的方法．
图解法也常用于求极值问题，具有简单、直观的优点．
(多选)(2012·模拟)半圆柱体 P 放在粗糙的水平地面上，
其右端有固定放置的竖直挡板 MN.在半圆柱体 P 和 MN 之间放
B 间的细绳呈伸直状态，与水平线成 30°角，已知 B 球
的质量为 3 kg，g＝10 m/s2，则下列判断正确的是( BD )
A．绳的张力大小为 30 3 N
B．A 球质量为 6 kg
C．剪断绳瞬间 A 的加速度大小为 5 3 m/s2
D．剪断绳瞬间 B 的加速度大小为 10 m/s2
图 2－3－7
共点力的平衡及其应用
1.理解共点力的概念，掌握共点力平衡的条件及推论； 复习 2.掌握对物体进行受力分析的一般步骤与方法； 目标 3.掌握整体法与隔离法，
4.会利用共点力的平衡分析生产生活中的实际情景．
第1课时
重
摩擦
同一点
静止
匀速直线运动
相等
相反
考点一 物体的受力分析 1．定义
把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都 找出来，并画出受力示意图的过程。 2．受力分析的一般顺序 先分析场力(重力、电场力、磁场力)，再分析接触力(弹力、摩 擦力)，最后分析其他力。
例1 如图所示，两个相似的 斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙 壁上．关于斜面体A和B的受力情况，下列说法正确的是 ()
A．A一定受到4个力 B．B可能受到4个力 C．B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力 D．A与B之间一定有摩擦力
答案：AD
题后反思
在受力分析时的注意点
1．不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力
混淆．
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2．对于分析出的物体受到的每一个力，都必须明确其来源，
即每一个力都应找出其施力物体，不能无中生有．
3．合力和分力不能重复考虑．
【变式训练】
如图所示，传送带沿逆时针方向匀速转动．小木块a、b 用细线连接，用平行于传送带的细线拉住a，两木块均处于静 止状态．关于木块受力个数，正确的是( )
A．a受4个，b受5个 B．a受4个，b受4个 C．a受5个，b受5个 D．a受5个，b受4个 【答案】D
考点二 整体法和隔离法解决平衡问题
【例 2】如图所示，水平细杆上套一细环 A，环 A 和球 B 间用 一轻质绳相连，质量分别为 mA、mB(mA>mB)，由于 B 球受到 水平风力作用，A 环与 B 球一起向右匀速运动，已知细绳与竖 直方向的夹角为 θ，则下列说法正确的是 C
A．风力增大时，轻质绳对 B 球的拉力保持不变 B．B 球受到的风力 F 为 mAgtan θ C．杆对 A 环的支持力随着风力的增加而不变 D．A 环与水平细杆间的动摩擦因数为mAm＋BmB
【例 3】 (2015 模拟)(单体的平衡问题)一根光滑杆弯成半圆
形，杆上穿着质量为 m 的小球，用细绳系于杆的一端，如
图 2－3－6 所示，测得细绳与水平面的夹角为 30°，设细绳
对小球的拉力为 FT，球所受杆的弹力为 FN.则( C )
A．FT＝mg，FN＝mg
B．FT＝mg，FN＝2mg
C．FT＝mg，FN＝ 3mg
正交分 将处于平衡状态的物体所受的力，分解为相互正交的两组，每 解法 一组的力都满足二力平衡条件
力的三 角形法
物体受同一平面内三个互不平行的力的作用平衡时，这三个力 的矢量箭头首尾相接，构成一个矢量三角形．若三个力的矢量 箭头首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合力必为零，利 用三角形定则，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学 知识可求解未知力
A. 3∶4 B．4∶ 3
C．1∶2 D．2∶1
法一 隔离法
法二 整体法
考点三 物体静态平衡问题的常用方法
方法
内容
合成法
物体受几个力的作用，通过合成的方法将它们简化成两个力， 这两个力满足二力平衡条件
分解法
物体受到几个力的作用，将某一个力按力的效果进行分解，则 其分力和其他力在所分解的方向上满足平衡条件
FN′是造成球对环形杆产生压力，FN′＝FN. 而 FT′、FN′可由图中几何关系求得．
【变式训练】 3．(双选)一光滑圆环固定在竖直平面内，环
上套着两个小球 A 和 B(中央有孔)，A、B 间由细绳连接
着，它们处于如图 2－3－7 所示位置时恰好都能保持静
止状态，此时 B 球与环中心 O 处于同一水平面上，A、