教案-全国-2007_高三物理新课 知识点复习一 力与物体平衡2 人教版.rar

高三物理新课知识点复习一力与物体平衡2一.本周教学内容：高三物理知识点复习一：力与物体平衡（2）问题八：弄清动态平衡问题的求解方法。根据平衡条件并结合力的合成或分解的方法，把三个平衡力转化成三角形的三条边，然后通过这个三角形求解各力的大小及变化。[例12]如图19所示，保持不变，将B点向上移，则BO绳的拉力将（）A.逐渐减小B.逐渐增大C.先减小后增大D.先增大后减小分析与解：结点O在三个力作用下平衡，受力如图20甲所示，根据平衡条件可知，这三个力必构成一个闭合的三角形，如图20乙所示，由题意知，OC绳的拉力大小和方向都不变，OA绳的拉力方向不变，只有OB绳的拉力大小和方向都在变化，变化情况如图20丙所示，则只有当时，OB绳的拉力最小，故C选项正确。问题九：弄清整体法和隔离法的区别和联系。当系统有多个物体时，选取研究对象一般先整体考虑，若不能解答问题时，再隔离考虑。[例13]如图21所示，三角形劈块放在粗糙的水平面上，劈块上放一个质量为m的物块，物块和劈块均处于静止状态，则粗糙水平面对三角形劈块（）A.有摩擦力作用，方向向左B.有摩擦力作用，方向向右C.没有摩擦力作用D.条件不足，无法判定分析与解：此题用“整体法”分析。因为物块和劈块均处于静止状态，因此把物块和劈块看作是一个整体，由于劈块对地面无相对运动趋势，故没有摩擦力存在。（试讨论当物块加速下滑和加速上滑时地面与劈块之间的摩擦力情况？）[例14]如图22所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为θ。质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱支持力和摩擦力各为多少？分析与解：选取A和B整体为研究对象，它受到重力（M+m）g,地面支持力N，墙壁的弹力F和地面的摩擦力f的作用（如图23所示）而处于平衡状态。根据平衡条件有：N－（M+m）g=0，F=f，可得N=（M+m）g再以B为研究对象，它受到重力mg，三棱柱对它的支持力NB,墙壁对它的弹力F的作用（如图24所示）。而处于平衡状态，根据平衡条件有：NB.cos=mg，NB.sin=F，解得F=mgtan，所以f=F=mgtan问题十：弄清研究平衡物体的临界问题的求解方法。物理系统由于某些原因而发生突变时所处的状态，叫临界状态。临界状态也可理解为“恰好出现”和“恰好不出现”某种现象的状态。平衡物体的临界问题的求解方法一般是采用假设推理法，即先假设怎样，然后再根据平衡条件及有关知识列方程求解。[例15]（2004年江苏高考试题）如图25所示，半径为R、圆心为O的大圆环固定在竖直平面内，两个轻质小圆环套在大圆环上。一根轻质长绳穿过两个小圆环，它的两端都系上质量为m的重物，忽略小圆环的大小。（1）将两个小圆环固定在大圆环竖直对称轴的两侧θ=30°的位置上(如图25)。在—两个小圆环间绳子的中点C处，挂上一个质量M=m的重物，使两个小圆环间的绳子水平，然后无初速释放重物M。设绳子与大、小圆环间的摩擦均可忽略，求重物M下降的最大距离。（2）若不挂重物M。小圆环可以在大圆环上自由移动，且绳子与大、小圆环间及大、小圆环之间的摩擦均可以忽略，问两个小圆环分别在哪些位置时，系统可处于平衡状态?分析与解：（1）重物向下先做加速运动，后做减速运动，当重物速度为零时，下降的距离最大。设下降的最大距离为，由机械能守恒定律得：解得，（另解h=0舍去）（2）系统处于平衡状态时，两小环的可能位置为:a.两小环同时位于大圆环的底端。b.两小环同时位于大圆环的顶端。c.两小环一个位于大圆环的顶端，另一个位于大圆环的底端。d.除上述三种情况外，根据对称性可知，系统如能平衡，则两小圆环的位置一定关于大圆环竖直对称轴对称。设平衡时，两小圆环在大圆环竖直对称轴两侧角的位置上（如图26所示）。对于重物，受绳子拉力与重力作用，有：对于小圆环，受到三个力的作用，水平绳子的拉力、竖直绳子的拉力、大圆环的支持力。两绳子的拉力沿大圆环切向的分力大小相等，方向相反得,而，所以。[例16]如图27所示，物体的质量为2kg，两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成θ=600的拉力F，若要使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围。分析与解：作出A受力图如图28所示，由平衡条件有：Fcos－F2－F1cos=0，Fsin+F1sin－mg=0要使两绳都能绷直，则有：F1由以上各式可解得F的取值范围为：。问题十一：弄清研究平衡物体的极值问题的两种求解方法。在研究平衡问题中某些物理量变化时出现最大值或最小值的现象称为极值问题。求解极值问题有两种方法：方法1：解析法。根据物体的平衡条件列方程，在解方程时采用数学知识求极值。通常用到数学知识有二次函数极值、讨论分式极值、三角函数极值以