高中物理必修1 第二章 力 本章综合与测试课件34张PPT

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[要点必备]
1．共点力作用下物体的平衡条件是合力为 ．
2．三个共点力平衡：如果物体仅受三个共点力作用而处于平衡状态，则其中任意两个力的合力与第三个力大小 、方向
．表示这三个力的有向线段可以组成一个封闭的 ．
3．多个共点力平衡：任一方向上合力为 ．建立直角坐标系后，两个坐标轴上的合力均为 ，即Fx＝0，Fy＝0.或者物体受N个力作用而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余N－1个力的合力 ．
4．动态平衡：物体在 移动过程中，可认为其所受_____
为零，物体处于平衡状态．
5．带电粒子在复合场中除了受到重力、弹力和摩擦力外，还涉及电磁学中的 、 和洛伦兹力．电磁场中的平衡问题也遵循 为零这一规律．
1．(2017·高考全国卷Ⅲ)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm的两点上，弹性绳的原长也为80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)(　　)
A．86 cm　 B．92 cm
C．98 cm D．104 cm
[核心素养]　本题利用物体的平衡、简单的数理结合和胡克定律较好的考查了考生对平衡规律和对称方法的理解能力．平衡问题更加注重对基础知识和基本能力的考查．
[思路方法]　在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，再根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解；如果物体受到三力处于平衡状态，可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据正弦定理列式求解．
答案：B
2.(多选)(2016·高考全国卷Ⅰ)如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b.外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态．若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则(　　)
A．绳OO′的张力也在一定范围内变化
B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化
C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化
D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化
[核心素养]　考查共点力作用下物体的平衡问题，考查考生的分析推理能力及整体法与隔离法的应用．
[思路方法]　当有多个物体相互作用而平衡时，应注意灵活选择研究对象，选择适当的研究对象可以让题目变得简洁明晰，此题的难点是对选项A的判断．
解析：因为物块b始终保持静止，所以连接a和b的绳的张力不变，绳OO′的张力也不变，选项A、C错误；拉力F大小变化，F的水平分量和竖直分量都发生变化，由共点力的平衡条件知，物块b受到的支持力和摩擦力在一定范围内变化，选项B、D正确．
答案：BD
[规律方法]
1．受力分析的顺序
一般按照“重力→弹力→摩擦力→电场力(磁场力)→其他力”的顺序，结合整体法与隔离法分析物体的受力情况．
2．处理平衡问题常用的四种方法
[核心素养]　对动态平衡问题的考查注重数学知识在物理问题中的应用．
[思路方法]　重物受三个力中只有重力恒定不变，且要求OM、MN两力的夹角不变，两力的大小、方向都在变．三力合力为零，能构成封闭的三角形， 再借助圆，同一圆弧对应圆周角不变．
解析：解法一　图解法：以重物为研究对象，受重力mg，OM绳上拉力F2，MN上拉力F1，由题意知，三个力合力始终为零，矢量三角形如图甲所示，在F2转至水平的过程中，MN上的张力F1逐渐增大，OM上的张力F2先增大后减小，所以A、D正确，B、C错误．
2.(2016·高考全国卷Ⅱ)质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上．用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示．用T 表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中(　　)
A．F逐渐变大，T逐渐变大
B．F逐渐变大，T逐渐变小
C．F逐渐变小，T逐渐变大
D．F逐渐变小，T逐渐变小
[核心素养]　考查动态平衡的图解法及平行四边形定则的应用．
[思路方法]　此题应用图解法是最简单快捷的方法，注意搞清各个力的大小及方向变化的特点．此题还可以列方程讨论．
解析：对结点O受力分析，绳OB段对结点O的拉力等于物体的重力，大小和方向均不变，水平拉力F的方向不变，绳OA拉力在转动，满足动态平衡，如图所示．
可得，水平拉力F逐渐增大，绳OA段的拉力T逐渐增大，故选A.
答案：A
[规律方法]
通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢地变化，物体在变化过程中始终处于平衡状态，这种平衡称为动态平衡．解决此类问题的基本思路是化“动”为“静”，“静”中求“动”，具体有以下三种方法：
(1)解析法：对研究对象进行受力分析，先画出受力示意图，再根据物体的平衡条件列式求解，得到因变量与自变量的一般函数表达式，最后根据自变量的变化确定因变量的变化．(如真题1也可通过解析法应用正弦定理分析)．
(2)图解法：此法常用于求解三力平衡且有一个力是恒力、有一个力方向不变的问题．一般按照以下流程解题．(如真题2、模拟题1、2)．
(3)相似三角形法：在三力平衡问题中，如果有一个力是恒力，另外两个力方向都变化，且题目给出了空间几何关系，多数情况下力的矢量三角形与空间几何三角形相似，可利用相似三角形对应边成比例进行求解．(如模拟题4)
[核心素养]　本题考查物体受力分析、滑动摩擦力、物体的平衡．考查考生对运动模型“匀速直线运动”的理解及通过平衡思想求解问题的能力．
[思路方法]　此题应用正交分解法解决的关键是列出两种情况下水平方向的平衡方程，联立即可求解．
专题一 力与运动
第1讲　选择题对“物体平衡”的考查
考点二
考点三
考点一
目 录
ONTENTS
专题限时训练
构网格记要点
构网格记要点
零
相等
三角形
相反
零
零
等大反向
构网格记要点
缓慢
合力
电场力
安培力
合力
研真题明考向
练模拟提能力
A
练模拟提能力
D
练模拟提能力
考向 2　多个物体的平衡
3.(2018·辽宁庄河模拟)如图所示，一条细绳跨过定滑轮连接物体A、B，A悬挂起来，B穿在一根竖直杆上，两物体均静止，绳与滑轮间的摩擦不计，已知绳与竖直杆间的夹角θ，物体A、B的质量分别为mA、mB，则(　　)
A．mA＞mB
B．mA＜mB
C．杆对B的弹力大小为mAgsin θ
D．杆对B的摩擦力大小为mAgcos θ
对A分析可知，绳子拉力T＝mAg，再对B进行受力分析可知，水平方向：Tsin θ＝N，故杆对B的弹力大小为mAgsin θ，选项C正确；竖直方向：Tcos θ＋f＝mBg, 因无法判断摩擦力的方向，故无法判断二者的质量的大小，故A、B、D错误．
C
练模拟提能力
A
物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的效果分解，则其分力和其他两个力满足平衡条件
分解法
物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反
合成法
对受三力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力
力的三角形法
物体受到三个或三个以上力的作用时，将物体所受的力分解为相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件
正交分解法
研真题明考向
练模拟提能力
A
练模拟提能力
B
练模拟提能力
D
练模拟提能力
D
研真题明考向
答案：C
练模拟提能力
AD
练模拟提能力
D
专题限时训练
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