2011年《随堂优化训练物理》 广东教育版必修一第三章 章末整合

(共19张PPT)
章末整合
专题一
物体受力分析
物体之所以处于不同的运动状态，是由于它们的受力情况
不同．要研究物体的运动，必须分析物体的受力情况．
对物体受力分析的一般步骤：
(1)明确研究对象
在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以
是保持相对静止的若干个物体．在解决比较复杂的问题时，灵
活地选取研究对象可以使问题简捷地得到解决．
研究对象确定以后，只分析研究对象所受的外力而不分析
研究对象施予外界的力．
(2)按顺序找力
必须是先找场力(重力、电场力、磁场力)，后找接触力；接
触力中必须先弹力，后摩擦力(只有在有弹力的接触面之间才可
能有摩擦力)．
(3)只画性质力，不画效果力
画受力图时，只能按力的性质分类画力，不能按作用效果
(拉力、压力、向心力等)画力，否则将出现重复．
(4)需要合成或分解时，必须画出相应的平行四边形(或三角
形)
[例 1]画出图 3－1 中物体 A 的受力示意图(已知物体 A 静
止)．
图 3－1
思路点拨：球受三个力：
重力竖直向下、斜面支持力与斜面垂直向上、挡板的弹力
水平向右．
答
案：见图 3－2 所示．
图 3－2
专题二
正交分解法的使用
按正交分解法分解一个力，即将力分解到两个互相垂直的
方向，关键的是建立一个坐标系，在坐标轴上的力不需要分解，
不在坐标轴上的力，向坐标轴分解．
利用正交分解法分以下四步：
第一步，建立正交 x、y 坐标系，这是最重要的一步，x、y
坐标系的设立，并不一定是水平与竖直方向，可根据问题方便
来设定方向，不过 x 与 y 的方向一定是相互垂直而正交．
第二步，将题目所给定及要求的各矢量沿 x、y 方向分解，
求出各分量，凡跟 x、y 轴正方向一致的为正；凡与 x、y 轴正方
向反向为负，标以“－”号，凡跟轴垂直的矢量，该矢量在该
轴上的分量为 0，这是关键的一步．
第三步，根据在各轴方向上的运动状态列方程，这样就把
矢量运算转化为标量运算；若各时刻运动状态不同，应根据各
时间区间的状态，分阶段来列方程．这是此法的核心一步．
第四步，根据各 x、y 轴的分量，求出该矢量的大小，一定
要标明方向，这是最终的一步．
正交分解是针对矢量而言的，比如速度、力等．
[例 2]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，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相
连，并在某一位置平衡(如图 3－3 甲所示)．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 FN 和摩擦力 f 的变
化情况是(
)
图 3－3
A．FN 不变，f 变大
C．FN 变大，f 变大
B．FN 不变，f 变小
D．FN 变大，f 变小
思路点拨：以两环和细绳整体为对象求 FN，可知竖直方向
上始终二力平衡，FN＝2mg 不变；分析摩擦力时先以 Q 环为对
象，在重力、细绳拉力 F 和 OB 压力 N 作用下平衡，设细绳和
竖直方向夹角为θ，建立直角坐标，将力进行正交分解，如图乙
所示．Fcos θ＝mg，然后以 P 环受力分析，正交分解，如图 3
－2 丙所示，所以 f＝Fsin θ＝mgtan θ.
答案：B
专题三
图解法与相似三角形法
1．图解法：就是通过平行四边形的邻边和对角线长短的关
系或变化情况，做一些较为复杂的定性分析，从图形上可以看
出结果，得出结论．图解法具有直观、便于比较的特点，应用
时应注意以下几点：①明确哪个力是合力，哪两个力是分力；
②哪个力大小方向均不变，哪个力方向不变；③哪个力方向变
化，变化的空间范围怎样．
2．相似三角形法：就是利用力的三角形与几何三角形相似，
根据相似三角形对应边成比例求解未知量．
[例 3]如图 3－4 所示，半圆形支架 BAD 上悬着两细绳 OA
和 OB，结于圆心 O，下悬重为 G 的物体，使 OA 绳固定不动，
将 OB 绳的 B 端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直的位置 C
的过程中，OA 绳和 OB 绳所受的力大小如何变化？
图 3－4
思路点拨：作出动态图(图 3－5)，可知 OA 绳的拉力一直减
小，OB 绳的拉力先减小后增大．
图 3－5
答
案：OA 绳的拉力一直减小；OB 绳的拉力先减小后
增大
1．(2011 年汕头检测)体操吊环运动有一个高难度的动作就
是先双手撑住吊环(图 3－6 甲)，然后身体下移，双臂缓慢张开
到图乙位置，则在此过程中，吊环的两根绳的拉力 T(两个拉力
)
D
大小相等)及它们的合力 F 的大小变化情况为(
图 3－6
A．T 减小，F 增大
C．T 增大，F 减小
B．T 增大，F 增大
D．T 增大，F 不变
2．(惠州2011届高三调研)某同学做“探索弹力和弹簧伸长
的关系”实验．他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直
尺测出弹簧的原长 L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上砝码后测
出弹簧伸长后的长度 L，把 L－L0 作为弹簧的伸长量 x，这样操
作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下列所
示图线的哪一个(
)
C
3．(2010 年广东卷)图 3－7 为节日里悬挂灯笼的一种方式，
A、B 点等高，O 为结点，轻绳 AO、BO 长度相等，拉力分别为
)
FA、FB，灯笼受到的重力为 G.下列表述正确的是(
图 3－7
A．FA 一定小于 G
B．FA 与 FB 大小相等
C．FA 与 FB 是一对平衡力
D．FA 与 FB 大小之和等于 G
解析：由等高等长知，左右力对称，选项 B 正确；选项 A
错误，FA 有可能大于 G；选项 D 错误，不是大小之和而是矢量
之和；选项 C 错误，这两个力的矢量和与重力是平衡力．
答案：B
4．(2010 年新课标卷)如图 3－8 所示，一物块置于水平地
面上．当用与水平方向成 60°角的力 F1 拉物块时，物块做匀速
直线运动；当改用与水平方向成 30°角的力 F2 推物块时，物块
仍做匀速直线运动．若 F1 和 F2 的大小相等，则物块与地面之间
的动摩擦因数为(
)
图 3－8
5．(2010 年安徽卷) L 型板 P(上表面光滑)放在固定斜面上，
轻弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块 Q
相连，如图 3－9 所示，若 P、Q 一起沿斜面匀速下滑，不计空
气阻力．则木板 P 的受力个数为(
)
答案：B
图 3－9
A．3
B．4
C．5
D．6
解析：P、Q 一起沿斜面匀速下滑时，由于木板 P 上表面光
滑，滑块 Q 受到重力、P 的支持力和弹簧沿斜面向上的弹力．
木板 P 受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、Q 的压力和
弹簧沿斜面向下的弹力，所以选项 C 正确．
答案：C