高中物理 第4章 章末总结学案 沪科版必修1

《高中物理 第4章 章末总结学案 沪科版必修1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、学案6　章末总结一、解共点力平衡问题的一般步骤1．选取研究对象．2．对所选取的研究对象进行受力分析，并画出受力分析图．3．对研究对象所受的力进行处理，一般情况下，需要建立合适的直角坐标系，对各力沿坐标轴进行正交分解．4．建立平衡方程，若各力作用在同一直线上，可直接用F合＝0的代数式列方程，若几个力不在同一直线上，可用Fx合＝0与Fy合＝0，联立列出方程组．5．对方程求解，必要时需对解进行讨论．例1　如图1所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量m＝kg，斜面倾角θ＝30°，悬线与竖直方向夹角α＝30°，求：(g取10m/s2)图1(1)悬线对小球拉力的大

2、小；(2)小球对斜面的压力大小．解析　对小球进行受力分析，小球受重力、斜面支持力和轻绳拉力，沿斜面和垂直斜面建立直角坐标系，将拉力和重力正交分解，由平衡条件得mgsinθ＝Tcos(60°－α)①mgcosθ＝Tsin(60°－α)＋N②联立①②式，解得T＝10N，N＝10N.答案　(1)10N　(2)10N针对训练　如图2所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m＝1.0kg的物体．细绳的一端通过摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧测力计相连．物体静止在斜面上，弹簧测力计的示数为6.0N．取g＝10m/s2，求物体受到的摩擦力和支持力．图2答案　摩擦力大小为1N，方向沿斜面向

3、下支持力大小为5N，方向垂直于斜面向上解析　物体受力情况如图所示物体重力沿斜面方向向下的分量Gx＝mgsin30°＝5.0N＜弹簧的拉力F故摩擦力沿斜面向下根据共点力平衡：F＝mgsin30°＋f，N＝mgcos30°解得：f＝1N，方向沿斜面向下N＝5N，方向垂直于斜面向上二、力的合成法、效果分解法及正交分解法处理多力平衡问题物体在三个力或多个力作用下的平衡问题，一般会用到力的合成法、效果分解法和正交分解法，选用的原则和处理方法如下：1．力的合成法——一般用于受力个数为三个时(1)确定要合成的两个力；(2)根据平行四边形定则作出这两个力的合力；(3)根据平衡条件确定两个力的

4、合力与第三力的关系(等大反向)；(4)根据三角函数或勾股定理解三角形．2．力的效果分解法——一般用于受力个数为三个时(1)确定要分解的力；(2)按实际作用效果确定两分力的方向；(3)沿两分力方向作平行四边形；(4)根据平衡条件确定分力及合力的大小关系；(5)用三角函数或勾股定理解直角三角形．3．正交分解法——一般用于受力个数较多时(1)建立坐标系；(2)正交分解各力；(3)沿坐标轴方向根据平衡条件列式求解．例2　如图3所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O.轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ＝37°，物

5、体甲、乙均处于静止状态．(已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，tan37°＝0.75，g取10N/kg)求：图3(1)轻绳OA、OB受到的拉力各多大？(试用三种方法求解)(2)物体乙受到的摩擦力多大？方向如何？解析　(1)方法一：对结点O进行受力分析(如图)，把FA与FB合成，则F＝m1g所以FA＝＝m1gFB＝m1gtanθ＝m1g故轻绳OA、OB受到的拉力大小分别等于FA、FB，即m1g、m1g方法二：把甲对O点的拉力按效果分解为FOA和FOB，如图所示则FOA＝＝m1g，FOB＝m1gtanθ＝m1g.方法三：把OA绳对结点O的拉力FA进行正交分解，如图所

6、示．则有FAsinθ＝FBFAcosθ＝m1g解得FA＝m1g，FB＝m1g(2)对乙受力分析有f＝FB＝m1g方向水平向左答案　(1)m1g　m1g　(2)m1g　方向水平向左1.(按效果分解法解共点力平衡问题)如图4所示，在倾角为α的斜面上，放一质量为m的小球，小球被竖直的木板挡住，不计摩擦，则球对挡板的压力是(　　)图4A．mgcosαB．mgtanαC.D．mg答案　B解析　重力产生两个效果，即使球压紧挡板的力F1′和使球压紧斜面的力F2′解三角形得F1′＝mgtanα.2.(力的合成法解共点力平衡问题)如图5所示，用不可伸长的轻绳AC和BC吊起一质量不计的沙袋，绳A

7、C和BC与天花板的夹角分别为60°和30°.现缓慢往沙袋中注入沙子．重力加速度g取10m/s2，＝1.73.图5(1)当注入沙袋中沙子的质量m＝10kg时，求绳AC和BC上的拉力大小TAC和TBC.(2)若AC能承受的最大拉力为150N，BC能承受的最大拉力为100N，为使绳子不断裂，求注入沙袋中沙子质量的最大值M.答案　(1)86.5N　50N　(2)17.3kg解析　受力图如图所示(1)G＝mgTAC＝Gcos30°＝86.5NTBC＝Gcos60°＝50N(2)因为TAC/TBC＝而TACmax＝