高考物理 第2章 靜力學(xué)復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案(打包12套).zip
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共點(diǎn)力平衡
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】(在學(xué)習(xí)完本節(jié)課后檢查檢查自己學(xué)習(xí)目標(biāo)是否完成)
1、理解平衡狀態(tài),理解共點(diǎn)力平衡原理,
2、會(huì)運(yùn)用正交分解、三角形相似、拉米原理等知識(shí)處理平衡問題
【重點(diǎn)、難點(diǎn)】
重點(diǎn):平衡條件及應(yīng)用 難點(diǎn):狀態(tài)分析
【使用說明與學(xué)法指導(dǎo)】(這里主要告訴你怎么樣做才能完成目標(biāo))
1、閱讀教材理解平衡狀態(tài),平衡條件,掌握解題的一般方法
2、平衡類問題是考試的重要內(nèi)容,你要反復(fù)做題目掌握正交分解、三角形相似、拉米原理方法在解題中的應(yīng)用。
【溫故而知新】(做下面這個(gè)題目回憶整體法隔離法在分解力時(shí)應(yīng)用)
1.(2008.天津高考題)在粗糙水平地面上與墻平行放著一個(gè)截面為半圓的柱狀物體A,A與豎直墻之間放一光滑圓球B,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)對(duì)B加一豎直向下的力F,F(xiàn)的作用線通過球心,設(shè)墻對(duì)B的作用力為F1,B對(duì)A的作用力為F2,地面對(duì)A的作用力為F3,若F緩慢增大而整個(gè)裝置仍保持靜止,截面如圖3-5所示,在此過程中 ( C )
A、F1保持不變,F(xiàn)3緩慢增大
B、F1緩慢增大,F(xiàn)3保持不變
C、F2緩慢增大,F(xiàn)3緩慢增大
D、F2緩慢增大,F(xiàn)3保持不變
【課前預(yù)習(xí)】
1、什么是共點(diǎn)力
1、共點(diǎn)力:一個(gè)物體受到的力作用于物體上的同一點(diǎn)或者它們的作用線交于一點(diǎn),這樣的一組力叫做共點(diǎn)力。(我們這里討論的共點(diǎn)力,僅限于同一平面的共點(diǎn)力)
一個(gè)具體的物體,其各力的作用點(diǎn)并非完全在同一個(gè)點(diǎn)上,若這個(gè)物體的形狀、大小對(duì)所研究的問題沒有影響的話,我們就認(rèn)為物體所受到的力就是共點(diǎn)力。如圖3-4-1甲所示,我們可以認(rèn)為拉力F、摩擦力F1及支持力F2都與重力G作用于同一點(diǎn)O。如圖3-4-1乙所示,棒受到的力也是共點(diǎn)力
2、什么是平衡狀態(tài)
2.平衡狀態(tài):物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為物體處于平衡狀態(tài)
注意:“靜止?fàn)顟B(tài)”是指速度和加速度都為零的狀態(tài)。如豎直上拋?zhàn)罡唿c(diǎn),單擺運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn),雖然速度為零,但不是靜止?fàn)顟B(tài),平衡狀態(tài)的實(shí)質(zhì)是加速度為零的狀態(tài)。這一點(diǎn)與平衡條件是有機(jī)統(tǒng)一體。
3、共點(diǎn)力平衡的條件
1、平衡條件:物體所受的合外力為零,即,若采用正交分解法求解平衡問題,則∑Fx=0,∑Fy=0。
【物體平衡類解題方法探究】
一、正交分解法應(yīng)用
1、如圖3-4-7甲中,用繩AC和BC吊起一個(gè)重50 N的物體,兩繩AC、BC與豎直方向的夾角分別為300和450,求繩AC和BC對(duì)物體的拉力。
解析:此題可以用平行四邊形定則求解,但因其夾角不是特殊角,計(jì)算麻煩,如果改用正交分解法則簡(jiǎn)便得多。
以C為原點(diǎn)作直角坐標(biāo)系,設(shè)x軸水平,y軸豎直,在圖乙上標(biāo)出FAc和FBc在x軸和y軸上的分力,即
在x軸上,F(xiàn)ACx與FBCx大小相等,即:
在y軸上,F(xiàn)Acy與FBCy的合力與重力相等,即:
解上述各式得,繩BC的拉力:≈25. 88 N
繩AC的拉力FAc=50(-1)N≈36. 60 N
【答案】36.60N 25.88N
2、(1997全國)如下圖中,重物的質(zhì)量為m,輕細(xì)線AO和BO的A、B端是固定的,平衡時(shí)AO是水平的,BO與水平面的夾角為θ。AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是: ( )
A、F1=mg.cosθ B、F1=mgctgθ
C、F2=mgsinθ D、F2=mg/sinθ
方法一、正交分解法
方法二、分解法或合成法
方法三、拉米原理
【解析】以結(jié)點(diǎn)0為研究對(duì)象,受三個(gè)力,即OA的拉力F1,OB的拉力F2,向下拉力數(shù)值等于mg
3.一質(zhì)量為3kg的物質(zhì),被放置在傾角為的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2的固定斜面上,在如圖所示的四種情況下不可能處于平衡狀態(tài)的是(令最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力, )( A )
二、閱讀教材回答下列問題
3、拉密原理:如果物體在三個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài),那么各力的大小分別與另外兩力所夾角的正弦成正比。
表達(dá)式
1、AO、BO兩根輕繩上端分別固定在天花板上,下端結(jié)于O點(diǎn),在O點(diǎn)施一個(gè)力F使兩繩在豎直平面內(nèi)繃緊,兩繩與天花板的夾角如圖1-1-82所示,力F與OB的夾角為α當(dāng)α=________時(shí),繩AO的拉力大小等于F
答案1050
2、(江西紅色六校2014屆高三聯(lián)考)如圖所示,一根粗細(xì)均勻的輕繩兩端分別系在固定豎直桿上的A、B兩點(diǎn),在繩上C點(diǎn)施加一個(gè)外力F。逐漸增大F, AC、BC兩段繩同時(shí)斷裂,則外力F的方向與豎直方向的夾角α為( B )
A.900 B.820 C.800 D.740
三角形相似法
1、如圖3-1甲所示,三角形支架ABC 自重不計(jì),且A、B、C點(diǎn)都以鉸鏈相連接.已知AB=30 cm,BC=25 cm,AC=45 cm,在A點(diǎn)懸掛一個(gè)重力為100O N的物體,求AB桿受到的拉力和AC桿受到的壓力
答案:1200N 1800N
2、(山東模擬)光滑的半球形物體固定在水平地面上,球心正上方有一光滑的小滑輪,輕繩的一端系一小球,靠放在半球上的A點(diǎn),另一端繞過定滑輪后用力拉住,使小球靜止,如右圖所示,現(xiàn)緩慢地拉繩,在使小球沿球面由A到B的過程中,半球?qū)π∏虻闹С至和繩對(duì)小球的拉力T的大小變化情況是 ( D )
A.N變大、T變小
B.N變小、T變大
C、N變小、T先變小、后變大
D、N不變,T變小
3、如圖1-1-55所示,豎直桿OB頂端有光滑輕質(zhì)滑輪,輕質(zhì)桿OA自重不計(jì),可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng),OA=OB.當(dāng)繩緩慢放下,使∠AOB由00逐漸增大到1800的過程中(不包括O0和1800),下列說法正確的是( )
A、繩上的拉力先逐漸增大后逐漸減小
B、OA桿上的壓力先逐漸減小后逐漸增大
C、繩上的拉力越來越大,但不超過2G
D、OA桿上的壓力大小始終等于G
答案:(C)(D)
4、如圖所示,豎直絕緣墻壁上的Q處有一固定的質(zhì)點(diǎn)A,Q正上方的P點(diǎn)用絲線懸掛另一質(zhì)點(diǎn)B,A、B兩質(zhì)點(diǎn)因?yàn)閹щ姸嗷ヅ懦?,致使懸線與豎直方向成θ角.由于漏電使A、B兩質(zhì)點(diǎn)的帶電量逐漸減小,在電荷漏完之前懸線對(duì)懸點(diǎn)P的拉力大小將( A )
A、保持不變 B、先變大后變小
C、逐漸減小 D、逐漸增大
【自我檢測(cè)】
1.(2013年重慶卷)如題1圖所示,某人靜躺在椅子上,椅子的靠背與水平面之間有固定傾斜角θ。若此人所受重力為G,則椅子各部分對(duì)他的作用力的合力大小為( A )
A.G B.Gsinθ
C. Gcosθ D.Gtanθ
2.(揚(yáng)州中學(xué)2014學(xué)年高三檢測(cè))如圖所示,用拇指、食指捏住圓規(guī)的一個(gè)針腳,另一個(gè)有鉛筆芯的腳支撐在手掌心位置,使OA水平,然后在外端掛上一些不太重的物品,這時(shí)針腳A、B對(duì)手指和手掌均有作用力,對(duì)這兩個(gè)作用力方向的判斷,下列各圖中大致正確的是( C )
A
B
C
D
A
B
O
3. [2014·廣東卷] 如圖7所示,水平地面上堆放著原木,關(guān)于原木P在支撐點(diǎn)M、N處受力的方向,下列說法正確的是( A )
A.M處受到的支持力豎直向上
B.N處受到的支持力豎直向上
C.M處受到的靜摩擦力沿MN方向
D.N處受到的靜摩擦力沿水平方向
4、質(zhì)點(diǎn)m在F1、F2、F3三個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài),各力的方向所在的直線如圖4-3所示,圖上表示各力的矢量的起點(diǎn)均為0點(diǎn),止點(diǎn)未畫,則各力的大小關(guān)系可能是 ( )
A.F1>F2>F3 B.F1>F3>F2
C.F3>F1>F2 D.F2>F1>F3
答案:C
5.(中山市2011年三模)物塊A靜置于固定的斜面上,A所受的重力為G、支持力為N,摩擦力為f。下列說法正確的是:( B )
圖1
A
G
f
N=
A.G與N的合力方向水平向左
B.物塊對(duì)斜面的作用力豎直向下
C.減小斜面傾斜角,f保持不變
D.N和f是一對(duì)相互作用力
6. (安慶一中、安師大附中高三2014年1月聯(lián)考)傾角為θ=30°的斜面體放在水平地面上,一個(gè)重為G的球在水平力F的作用下,靜止在光滑斜面上,若將力F從水平方向逆時(shí)針轉(zhuǎn)過某一角度a后,仍保持F的大小,小球和斜面也仍能保持靜止,則此時(shí)水平地面對(duì)斜面體的摩擦力F1;那么F和F1的大小分別是( D )
A. B.
C. D.
7.(安徽省皖南八校2011屆高三第二次聯(lián)考)將四塊相同的堅(jiān)固石塊壘成圓弧形的石拱,其中第3、4塊固定在地基上,第l、2塊間的接觸面是豎直的,每塊石塊的兩個(gè)側(cè)面間所夾的圓心角為300.假定石塊間的摩擦力可以忽略不計(jì),則第1、2塊石塊間的作用力和第1、3塊石塊間的作用力的大小之比為 ( )
A.1/2 B./2
C./3 D.
答案:B
解:如圖對(duì)第一個(gè)石塊進(jìn)行受力分析,由幾何關(guān)系知:=600,
所以有N12 :N13=sin600=
8、(南通市2014屆高三第二次調(diào)研)A、B是天花板上兩點(diǎn),一根長為l的細(xì)繩穿過帶有光滑孔的小球,兩端分別系在A、B點(diǎn),如圖甲所示;現(xiàn)將長度也為l的均勻鐵鏈懸掛于A、B點(diǎn),如圖乙所示.小球和鐵鏈的質(zhì)量相等,均處于平衡狀態(tài),A點(diǎn)對(duì)輕繩和鐵鏈的拉力分別是F1和F2,球的重心和鐵鏈重心到天花板的距離分別是h1和h2,則( )
A.F1F2,h1F2,h1>h2 D.F1=F2,h1>h2
答案:C
【課后總結(jié)】[學(xué)完本節(jié)課,你一定要?dú)w納一下物理方法或解題方法,標(biāo)記出自己還沒有掌握的或者有疑問的點(diǎn),并督促自己盡快解決。]
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高考物理
第2章
靜力學(xué)復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案打包12套
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