高考物理总复习 第19讲 牛顿运动定律—物体的平衡能力提升学案 新人教版必修1.doc

《高考物理总复习 第19讲 牛顿运动定律—物体的平衡能力提升学案 新人教版必修1.doc》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、第十九讲牛顿运动定律——物体的平衡考点一共点力的平衡条件核心内容1.平衡状态：位移处于静止或匀速直线运动的状态叫平衡状态。2.共点力的平衡：物体受共点力作用且处于平衡状态，则为共点力的平衡。3.共点力的平衡条件：物体所受合力为零。①物体受两力作用而平衡，则必有等大、反向、共线；②物体受三个非平行力作用而平衡，则三力必共点，且任何两力的合力与第三力等大、反向、共线；③物体受多个非平行力作用而平衡时，其合力必为零；④合力为零时，物体在各个方向的合力必为零；⑤若物体只在某一方向平衡，则在该方向的合力必为零。注意：1．求解共点力作用下物体平衡的方法(1)解三角形法：这

2、种方法主要用来解决三力平衡问题．根据平衡条件并结合力的合成或分解的方法，把三个平衡力转化为三角形的三条边，然后通过解这一三角形求解平衡问题．解三角形多数情况是解直角三角形，如果力的三角形不是直角三角形，能转化为直角三角形的尽量转化为直角三角形，如利用菱形的对角线相互垂直的特点就得到了直角三角形．确定不能转化为直角三角形时，可利用力的三角形与空间几何三角形的相似等规律求解．(2)正交分解法：建立直角坐标系，把各个力沿坐标轴方向分解，列出沿两坐标轴的方程．此时平衡条件可表示为：应用正交分解法解题的优点是：①将矢量运算转化为代数运算．②当所求问题有两个未知条件时，这

3、种表迭形式可列出两个方程联立求解．2．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，对各力按坐标轴进行正交分解．(4)建立平衡方程．若各个力作用在同一直线上，可直接用F台一0的代数式列方程．若几个力不在同一直线上，可用与联立列出方程组．(5)对方程求解，必要时需对解进行讨论．（6）建立直角坐标系时，一般应使尽可能多的矢量处在坐标轴上。【考题1】如图19—1甲所示，将一条轻而柔软的细绳一端固定在天花板上的A点，另一端固定在竖直墙上的B点，A和

4、B点到0点的距离相等，绳的长度为OA的两倍．如图l9一l乙所示为一质量和半径可忽略的动滑轮K，滑轮下悬挂一质量为m的重物．设摩擦力可忽略，现将动滑轮和重物一起挂到细绳上，在达到平衡时，绳所受的拉力多大?【解析】如图l9—2所示，平衡时，因为绳与滑轮之间的接触是完全光滑无摩擦的．由此可知，Fl＝F2＝F，由水平方向的平衡可知，即设0A长为x，由题意知①②由①②式解得．由竖直方向力的平衡可知解得：【变式1-1】如图19-3所示，长为5m的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4m的两杆的顶端A、B，绳上挂一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个重为12N的物体．平衡时，绳中

5、的张力F＝．考点二整体法和隔离法的运用核心内容在解决平衡问题时，整体法一般用来求解系统外对系统内的物体的作用力——外力；隔离法用来求解系统内物体之间的相互作用力——内力。隔离法的基本步骤：(1)明确研究对象或过程、状态；(2)将桌个研究对象或某段运动过程、某个状态从全过程中分离出来；(3)画出某状态下的受力图或运动过程示意图；(4)选用适当的物理规律列方程求解．【考题2】如图所示，用轻质细绳把两个质量未知的小球悬挂起来，对小球a持续施加一个向左偏下300的恒力，并对小球b持续施加一个向右偏上300的同样大的恒力，最后达到平衡．表示平衡状态的图可能是图中的(　)

6、．【解析】对于连接体问题既可以采用整体法,也可以采用隔离法或者两者交替使用．解法一：将a、b两球及两球间的绳看作一个物体系统，以这个系统为研究对象．因为作用在a、b上的恒力等大、反向，其合外力平衡，而a、b受的重力竖直向下，要保持平衡，故a到悬点的细绳的力必然沿竖直方向向上．解法二：对a、b分别进行受力分析，如图19-4所示．对a：水平方向平衡有，对b：水平方向平衡有，因Fl＝F2，则：T1cosθ=0故：θ＝900.所以B正确【答案】B【变式2-1】如图l9-5所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点0处，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某

7、个力作用在小球A上，使三根细线处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态．则该力可能为图中的()．A.FlB.F2C．F3D．F4【变式2-2】一表面粗糙的斜面，放在水平光滑的地面上，如图l9—6所示，θ为斜面的倾角．一质量为m的滑块恰好能沿斜面匀速下滑．若一推力F作用于滑块上使之沿斜面匀速上滑，为了保持斜面静止不动，必须用一大小为F＝4mgcosθsinθ的水平力作用于斜面上，求推力F的大小和方向．考点三物体动态平衡中的问题分析核心内容动态平衡问题是指处于平衡状态的物体，当某些变量缓慢变化时，求解其它物理量跟随变化的规律的问题。缓慢变化，可

8、以认为物体的加速度时刻为零，即物体始终