高中物理 第3章 章末优化总结教案 新人教版必修第一册-新人教版高一第一册物理教案.doc

章末优化总结对杆、绳弹力的进一步分析1．杆的弹力自由转动的杆：弹力一定沿杆方向可提供拉力也可提供推力．固定不动的杆：弹力不一定沿杆方向由物体所处的状态决定．2．绳的弹力(1)“死结”绳：可理解为把绳子分成两段结点不可沿绳滑动两侧看成两根独立的绳子弹力大小不一定相等．(2)“活结”绳：一般是由绳跨过滑轮或绳上挂一光滑挂钩实际上是同一根绳子．结点可沿绳滑动两侧绳上的弹力大小相等．如图甲所示轻绳AD跨过固定的水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体∠ACB＝30°；图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上另一端G通过细绳EG拉住EG与水平方向也成30°轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体求：(1)轻绳AC段的张力FTAC与细绳EG的张力FTEG之比；(2)轻杆BC对C端的支持力；(3)轻杆HG对G端的支持力．[解析]题图甲和乙中的两个物体M1、M2都处于平衡状态根据平衡条件首先判断与物体相连的细绳其拉力大小等于物体的重力；分别取C点和G点为研究对象进行受力分析如图1和2所示根据平衡规律可求解．(1)图1中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M1的物体物体处于平衡状态轻绳AC段的拉力FTAC＝FTCD＝M1g图2中由FTEGsin30°＝M2g得FTEG＝2M2g.所以eq\f(FTACFTEG)＝eq\f(M12M2).(2)图1中三个力之间的夹角都为120°根据平衡规律有FNC＝FTAC＝M1g方向和水平方向成30°指向右上方．(3)图2中根据平衡方程有FTEGsin30°＝M2gFTEGcos30°＝FNG所以FNG＝eq\f(M2gtan30°)＝eq\r(3)M2g方向水平向右．[答案](1)eq\f(M12M2)(2)M1g方向和水平方向成30°指向右上方(3)eq\r(3)M2g方向水平向右eq\a\vs4\al()(1)绳杆支架问题中一定先判断绳是“死结”还是“活结”杆是“自由杆”还是“固定杆”一般选结点为研究对象受力分析．(2)杆的弹力与绳的弹力不同绳的弹力始终沿绳指向绳收缩的方向但杆的弹力方向不一定沿杆的方向其大小和方向的判断要根据物体的运动状态来确定可以理解为“按需提供”即为了维持物体的状态由受力平衡求解得到所需弹力的大小和方向．如图所示水平轻杆的一端固定在墙上轻绳与竖直方向的夹角为37°小球的重力为12N轻绳的拉力为10N水平轻弹簧的弹力为9N求轻杆对小球的作用力．解析：(1)弹簧向左拉小球时设杆的弹力大小为F与水平方向的夹角为α小球受力如图甲所示．甲由平衡条件知：eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(Fcosα＋F1sin37°＝F2Fsinα＋F1cos37°＝G))代入数据解得：F≈5Nα＝53°即杆对小球的作用力大小约为5N方向与水平方向成53°角斜向右上方．(2)弹簧向右推小球时小球受力如图乙所示乙由平衡条件知：eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(Fcosα＋F1sin37°＋F2＝0Fsinα＋F1cos37°＝G))代入数据解得：F≈15.5Nα＝π－arctaneq\f(415).即杆对小球的作用力大小约为15.5N方向与水平方向成arctaneq\f(415)斜向左上方．答案：见解析摩擦力的“突变”问题摩擦力突变的常见情况分类说明案例图示静—静“突变”物体在摩擦力和其他力作用下处于平衡状态当作用在物体上的其他力发生突变时如果物体仍能保持静止状态则物体受到的静摩擦力的大小或方向将会发生“突变”在水平力F作用下物体静止于斜面F突然增大时物体仍静止则所受静摩擦力大小或方向将“突变”静—动“突变”物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态当其他力变化时如果物体不能保持静止状态则物体受到的静摩擦力将“突变”为滑动摩擦力放在粗糙水平面上的物体水平作用力F从零逐渐增大物体开始滑动时物体受到地面的摩擦力由静摩擦力“突变”为滑动摩擦力动—静“突变”在摩擦力和其他力作用下做减速运动的物体突然停止滑行时物体将不受摩擦力作用或滑动摩擦力“突变”为静摩擦力滑块以v0冲上斜面做减速运动当到达某位置静止时滑动摩擦力“突变”为静摩擦力动—动“突变”某物体相对于另一物体滑动的过程中若突然相对运动方向变了则滑动摩擦力方向发生“突变”水平传送带的速度v1大于滑块的速度v2滑块受到的滑动摩擦力方向向右当传送带突然被卡住时滑块受到的滑动摩擦力方向“突变”为向左把一重为G的物体用一个水平的推力F＝kt(k为恒量t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙面上如图所示从t＝0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是图中的哪一个()[解析]由于物体受的水平推力为F＝k