2021-2022学年高中物理-第4章-物体的平衡-章末综合提升教案-教科版必修1.doc

2021-2022学年高中物理 第4章 物体的平衡 章末综合提升教案 教科版必修12021-2022学年高中物理 第4章 物体的平衡 章末综合提升教案 教科版必修1年级：姓名：- 5 -第4章 物体的平衡1平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动的状态2平衡条件：F合0或，其中Fx合和Fy合分别是将力进行正交分解后，物体在x轴和y轴上受的合力3静态平衡与动态平衡(1)静态平衡是处于静止状态的平衡，合力为零(2)动态平衡是匀速直线运动状态的平衡，合力为零4平衡的分类：平衡可以分为稳定平衡、不稳定平衡、随遇平衡三类5稳度的决定因素：重心的高低和支持面的大小.用“整体法”与“隔离法”解决物体系统的平衡问题1整体法的含义：所谓整体法就是对物理问题的整体系统进行分析、研究的方法2整体法的优点：通过整体法分析物理问题，可以弄清系统的整体变化情况，从整体上揭示事物的本质和变化规律，从而避开中间环节的繁琐推算，能灵活地解决问题3隔离法的含义：所谓隔离法就是将某一物理问题的整个系统中的一部分，从系统中隔离出来进行分析、研究的方法4隔离法的优点：可以弄清系统内各个物体间作用的情况，从而对系统内各个物体间的相互作用有详细的理解和掌握【例1】如图所示，两个质量均为m的小环套在一水平放置的粗糙长杆上，两根长度均为l的轻绳一端系在小环上，另一端系在质量为M的木块上，两个小环之间的距离也为l，小环保持静止试求：(1)小环对杆的压力大小；(2)小环与杆之间的动摩擦因数至少为多大？解析(1)对两小环和木块整体由平衡条件得2N(M2m)g0，解得NMgmg由牛顿第三定律得，小环对杆的压力为NNMgmg.(2)对M由平衡条件得2Tcos 30Mg0小环刚好不滑动，此时小环受到的静摩擦力达到最大值，则Tsin 30N0解得动摩擦因数至少为.答案(1)Mgmg(2)一语通关(1)当所涉及的物理问题是整体与外界作用时，应用整体分析法可使问题简单明了，而不必考虑内力的作用.(2)当所涉及的物理问题是物体间的作用时，应用隔离分析法，这时系统中物体间的相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力.1(多选)如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面上，m2在空中)，力F与水平方向成角则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是()ANm1gm2gFsin BNm1gm2gFcos CfFcos DfFsin AC将m1、m2、弹簧看作整体，受力分析如图所示，根据平衡条件得fFcos ，NFsin (m1m2)g，N(m1m2)gFsin ，故选项A、C正确物体平衡的临界和极值问题1.物体平衡的临界问题临界状态：当物体从某种特性变化到另一种特性时，发生质的飞跃的转折状态通常叫做临界状态，出现“临界状态”时，既可理解成“恰好出现”也可理解为“恰好不出现”某种物理现象物体平衡的临界问题是指当某一物理量变化时，会引起其他几个物理量跟着变化，从而使物体所处的平衡状态恰好出现变化或恰好不出现变化2临界问题的处理方法(1)极限分析法作为一种预测和处理临界问题的有效方法，是指通过恰当地选取某个变化的物理量将其推向极端(“极大”或“极小”、“极右”或“极左”等)，从而把比较隐蔽的临界现象(或“各种可能性”)暴露出来，使问题明朗化，以便非常简捷地得出结论(2)数学解法是指通过对问题的分析，依据物理规律写出物理量之间的函数关系(或画出函数图像)，用数学方法(例如求二次函数极值、讨论公式极值、三角函数极值)求解极值但需注意：利用数学方法求出极值后，一定要依据物理原理对解的合理性及物理意义进行讨论或说明【例2】如图所示，物体的质量为m，两根轻绳AB和AC的一端分别连接在竖直墙上，另一端系在物体上，在物体上施加一个与水平方向成60角的拉力F，若要使绳都能伸直，求拉力F的大小范围(BAC)解析设AB、AC绳中张力分别为FB和FC，则竖直方向上有FBsin Fsin mg解得FBmgFAB绳张紧时，FB0，得Fmg水平方向上有Fcos FBcos FC若AC绳张紧，FC0，得Fcos FBcos ，即FFB又FBmgF，所以Fmg故拉力F的大小范围为mgFmg.答案mgFmg一语通关求解临界问题时，一定要找准临界点，从临界点入手分析物体的受力情况，看哪个力达到了极值或临界值，然后对临界状态应用平衡条件，结合整体法、隔离法等方法列式求解即可.2如图所示，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直)，此时A恰好不滑动，B刚好不下滑已知A与B间的动摩擦因数为1，A与地面间的动摩擦因数为2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力A与B的质量之比为()A.B.C. D.B滑块B刚好不下滑，根据平衡条件得mBg1F；滑块A恰好不滑动，则滑块A与地面之间的摩擦力等于最大静摩擦力，把A、B看成一个整体，根据平衡条件得F2(mAmB)g，解得.选项B正确