高三物理新课 知识点复习一 力与物体平衡2 人教版VIP免费

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3F大小和方向都不变，OA绳的拉力1F方向不变，只有OB绳的拉力2F大小和方向都在变化，变化情况如图20丙所示，则只有当OBOA时，OB绳的拉力2F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...