高三物理平衡問題的情境與處理方法專題課件人教版

1、優(yōu)質(zhì)文檔優(yōu)質(zhì)文檔=一.教學(xué)內(nèi)容：1.平衡問題的情境與處理方法2.牛頓第一定律【要點掃描】一、情境l、一般平衡：物質(zhì)受到若干個力而處于平衡狀態(tài)已知其中一些力要求某個力，構(gòu)建已知力與未知力之間的關(guān)系。2、特殊平衡（1）動態(tài)平衡：物體受到的若干個力中某些力在不斷變化，但物體的平衡狀態(tài)不變這類問題一般需把握動（如角度）與不動（如重力）的因素及其影響關(guān)系（2）臨界平衡：當物體的平衡狀態(tài)即將被破壞而尚未被破壞時對應(yīng)的平衡這類問題需把握一些特殊詞語，

2、如“恰”、“最大”、“最小”、“至多”等隱含的物理意義和條件。二、方法受力分析的對象有時是單個物體，有時是連接體對單個物體，如果受三個力或可簡化為三個力的可以通過平行四邊形定則（或三角形定則）應(yīng)用數(shù)學(xué)方法（如：拉密定理、相似三角形、三角函數(shù)或方程、菱形轉(zhuǎn)化為直角三角形等）來處理如果單個物體受到三個以上的力一般可利用物理方法（如正交分解）來處理對連接體問題可借助整體法和隔離法轉(zhuǎn)化為單個物體來分析處理由于整體法和隔離法相互彌補（整體法不需考

3、慮內(nèi)力，但也求不出內(nèi)力，可利用隔離法求內(nèi)力）所以連接體問題一般既用到整體法也需用到隔離法如果已知內(nèi)力一般先隔離再整體，如果內(nèi)力未知一般先整體再隔離這種思想不僅適用于平衡狀態(tài)下的連接體問題，也適用于有加速度的連接體問題1、數(shù)學(xué)方法：（1）拉密定理：物體受三個共點力作用而處于平衡狀態(tài)時，各力的大小分別與另外兩個力夾角的正弦值成正比如圖所示，其表達式為：11sin?F＝22sin?F＝33sin?F（2）相似三角形：在對力利用平行四邊形（或三

4、角形）定則運算的過程中，如果三角形與已知邊長（或邊長比）的幾何三角形相似，則可利用相似三角形對應(yīng)邊成比例的性質(zhì)求解。（3）函數(shù)式或方程：如圖所示，有：F3＝3212221sin2?FFFF??。如果兩個分力大小相等。則所作力的平行四邊形是一個菱形，而菱形的兩條對角線相互垂直，可將菱形分成四個全等的直角三角形，利用直角三角形的特殊角建立函數(shù)式。2、物理方法（數(shù)學(xué)運算）：正交分解法可建立兩個方程來求解兩個未知力用它來處理問題的基本思路是：（

5、1）確定研究對象進行受力分析并建立受力圖；（2）建立直角坐標系讓盡可能多的力落在坐標軸上；優(yōu)質(zhì)文檔優(yōu)質(zhì)文檔A繩上的拉力先逐漸增大后逐漸減小B桿上的壓力先逐漸減小后逐漸增大C繩上的拉力越來越大，但不超過2GD桿上的壓力大小始終等于G解析：解析：可先作出A結(jié)點處受力分析圖（如圖所示），由于A結(jié)點靜止，故有桿的支持力N和繩的拉力F的合力G′和G大小相等而平衡，這時必ΔOAB∽ΔANG。由于OA、OB長度始終和物重G相等，而繩的拉力F是越來越大

6、，又由于AB始終小于2OB，所以繩的拉力F也始終小于2G，故本題正確的答案是CD。例3.如圖，斜面的傾角為θ，物塊A、B的質(zhì)量分別為ml和m2，A與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，滑輪的摩擦作用不計。試問：m2與ml的大小在滿足什么條件時，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。分析與解：分析與解：物塊A在斜面上除受重力（G＝m1g）、繩子的拉力（T）和斜面的支持力（N）外，還受斜面的靜摩擦力（f）的作用。由于系統(tǒng)保持靜止，滑輪的摩擦作用不計，所以繩子的拉力T＝m2

7、g。①當T＝m2g＝m1gsinθ時，A不受斜面的摩擦力作用，f＝0②當T＝m2g＞m1gsinθ，且有沿斜面向上運動的趨勢時，A將受沿斜面向下的靜摩擦力作用，設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，大小為μm1gsinθ，這樣，要使系統(tǒng)靜止，必須滿足的條件是：m2g≤m1gsinθ＋μm1gsinθ③當T＝m2g＜m1gsinθ時，A有下滑的趨勢，A將受到沿斜面向上的靜摩擦力作用，要使系統(tǒng)靜止，必須滿足的條件是：m2g≥m1gsinθ－μm1