3.6 共点力平衡条件的应用（课时2）2023-2024教科版物理必修一(共17张PPT)

(共17张PPT)
专题 共点力平衡条件的应用
教育科学出版社必修一
第三章 相互作用
1. 整体法：指对物理问题中的整个系统进行分析、研究的方法。在力学中，就是把几个物体视为一个整体，作为研究对象，受力分析时，只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力（外力），不考虑整体内部之间的相互作用力（内力）。
2. 隔离法：隔离法是指对物理问题中的单个物体进行分析、研究的方法。在力学中，就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来，作为研究对象，只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力，不考虑研究对象对其他物体的作用力。
三、处理连接体问题的方法----整体法和隔离法
【例1】质量相同的四木块叠放在一起，如图所示，静止在水平地面上，现有大小相等、方向相反的力F分别作用的第2块和第4块木块上，四木块仍然静止，则从上到下各层接触面间的摩擦力多大？
【思考】如果只求4与地面之间的摩擦力，怎么办？
A、有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右
B、有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向左
C、有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定
D、没有摩擦力作用
【例2】在粗糙水平面上有一个三角形木块a,在它的两个粗糙斜面上分别放着质量为m1和m2的两个木块b和c,如图所示,已知m1>m2,三木块均处于静止状态,则粗糙地面对三角形木块（ ）
D
【引申】隔离法分析
【例3】如图，质量m＝5 kg的木块置于倾角 ＝37 、质量M＝10 kg的粗糙斜面上，用一平行于斜面、大小为50 N的力F推物体，使木块沿静止斜面向上匀速运动，求地面对斜面的支持力和静摩擦力。
【例4】用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图1—2所示，今对小球a持续施加一个向左偏下30°的恒力，并对小球b持续施加一个向右偏上30°的同样大小的恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是（ ）
A
【例5】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，两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连，并在某一位置平衡（如图），现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是( )
A．N不变，T变大　　
B．N不变，T变小
C．N变大，T变大　　
D．N变大，T变小
B
【练习题1】各接触面光滑，容器半径变大，问A、B、C、D点弹力变化
（选讲）【练习题2】如图所示，在一根水平的粗糙的直横梁上，套有两个质量均为m的铁环，两铁环系有等长的细绳，共同拴着质量为M的小球，两铁环与小球均保持静止。现使两铁环间距离增大少许，系统仍保持静止，则水平横梁对一个铁环的支持力N和摩擦力f将（ ）
A．N增大，f不变
B．N增大，f增大
C．N不变，f不变
D．N不变，f增大
D
【例6】如图所示，人重600 N，木块A重400 N，人与木块、木块与水平面间的动摩擦因数均为0.2.现人用水平力拉绳，使他与木块一起向右做匀速直线运动，滑轮摩擦不计，求：
(1)人对绳的拉力大小；
(2)人脚对A的摩擦力的大小和方向．
1、当用隔离法时，必须按题目的需要进行恰当的选择隔离体，否则将增加运算过程的繁琐程度。
2、只要有可能，要尽量运用整体法。因为整体法的好处：各隔离体之间的许多未知力，都作为内力而不出现，对整体列一个方程即可。
3、用整体法解题时，必须满足一个条件：连结体各部分都处于平衡态。如果不是这样，便只能用隔离法求解。
4、往往是一道题中要求几个量，所以更多的情况是整体法和隔离法同时并用，这比单纯用隔离法要简便。
【小结】
PART 01
四、临界极值问题
【例题1】如图所示，倾角为30°的斜面上有物体A，重10N，它与斜面间最大静摩擦力为3.46N，为了使A能静止在斜面上，物体B的重力应在什么范围内（不考虑绳重与绳、滑轮间的摩擦力）？
答案
【难题1】 物体A的质量为2 kg，两根轻细绳b和c的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体A上，在物体A上另施加一个方向与水平线成θ角的拉力F，相关几何关系如图所示，θ＝60°.若要使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围．(g取10 m/s2)
法2见下页
【难题2】 摩擦角，求F的最小值（四力转化为三力）
如图所示，质量为m＝lkg物块P在与水平方向夹角为θ的力F的作用下，沿水平面做匀速直线运动，已知物块与水平面之间的动摩擦因数μ＝0.75，当F最小时，则( )
A．θ＝30°
B．θ＝37°
C．F最小值为6N
D．F最小值为5N
BC
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课后作业 ：