专题一物体平衡.ppt
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1、专题一 物体的平衡,网络构建,基本概念和方法,1、平衡概念的理解,(1).以下四种情况中,物体处于平衡状态的有( ) A.竖直上抛物体达到最高点时 B.娱乐场中的摩天轮匀速转动时,坐在上面的乘客 C.荡秋千的人通过最高点时 D.做“蹦极跳”运动的运动员有最大速度时,物体处于平衡状态的特征是:,加速度为零,D,(2)如图分别表示物体的位移s速度v加速度a动能EK动量p随时间的变化图象。如果物体处于平衡状态,则能够反映这个问题的图象是( ),平衡状态包括:,ABE,静止和匀速直线运动,(3)一带电体受重力、电场力洛仑兹力作用处于平衡状态,下列关于力的图示,正确的是( ),物体处于平衡状态的条件是:
2、,BC,合外力为零,2、解决平衡问题常用的方法与技巧,(1)如图所示,将质量为m的物体置于固定的光滑斜面上,斜面倾角为,水平力F作用在m上,物体m处于静止状态,则斜面对物体的支持力大小为( ) A、 B、 、 、,解法一:(正交分解法) 物体受力如图,建立如图所示直角坐标系,由平衡条件有 解得,解法二:(正交分解法) 物体受力如图,建立如图所示直角坐标系,由平衡条件有,解法三:(三角形法) 物体受力如图,由平衡条件知三个力构成一个封闭的矢量三角形,(2)如图所示,绳OA、OB等长,以O点固定不动,在手持B点沿圆弧向C点运动的过程中,绳OB写的张力将: A.由大变小 B.由小变大 C.先变小后变
3、大 D.先变大后变小,C,设在某一位置,绳端在B点(如图),此时O点受三力作用而平衡;TA、TB、T,此三力构成一封闭三角形(如图),随着B端的移动,绳B的张力TB的方向、大小不断变化,但T的大小、方向始终不变,TA大小变而方向不变,封闭三角形关系始终成立,很容易看出:当TB与TA垂直时,即 时,TB取最小值,因此答案应选C。(三角形法),如图所示,一个重力为的小环套在竖直的半径为的光滑大圆环上,一劲度系数为k,自然长度为L(L2r)弹簧的一端固定在小环上,另一端固定在大圆环的最高点A。当小环静止时,略去弹簧的自重和小环与大圆环间的摩擦。求弹簧与竖直方向之间的夹角,用相似比法。若物体在三个力F
4、1、F2、F3作用下处于平衡状态,这三个力必组成首尾相连的三角形F1、F2、F3,题述中恰有三角形AO与它相似,则必有对应边成比例。,(3)如图所示,两块同样的条形磁场A、B,它们的质量均为m,将它们竖直叠放在水平桌面上,用弹簧秤通过一根细线竖直向上拉磁铁A,若弹簧秤上的读数为mg,则B与A的弹力F1及桌面对B的弹力F2分别为: A. B. C. D.,解题思路 因为桌面对B的弹力F2为外力对系统的作用所以应该用整体法, 对AB系统列平衡方程为 , 而B对A的弹力为A受力所以用隔离法, 对A物得平衡方程 (F为B对A的吸引力), 有 ,答案应是D。 (整体法与隔离法),小结: 1、平衡问题常用
5、的方法有 正交分解法,合成法,三角形法相似比法等 2、三力作用下的动态平衡问题用 三角形法比较简单 3、注意灵活运用整体法与隔离法,热点题型,一、与摩擦力有关的平衡问题,如图,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是,两物块的质量都是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计,若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为( ) A 4mg B 3mg C 2mg D mg,【解析】:以Q为研究对象,Q在水平方向受绳的拉力F1和P对Q的摩擦力F1作用, 由平衡条件可知:F1F1mg; 以P为研究对
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