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2022-2023年高考物理一轮复习 共点力的平衡-动态平衡模型课件(重点难点易错点核心热点经典考点)
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这是一份2022-2023年高考物理一轮复习 共点力的平衡-动态平衡模型课件(重点难点易错点核心热点经典考点)，共29页。PPT课件主要包含了合成法三力平衡，正交分解4力以上等内容，欢迎下载使用。
一、共点力：1.定义 : 物体受力在同一点或力作用线相交于一点。
2.平衡条件 : F合=0
①正交分解：Fx＝0，Fy＝0.
②合成:任意一力与其余力的合力等大反向共线。③三个平衡力的作用线组成一个封闭三角形.
解决平衡问题的3种常用方法
[针对训练] 1.某同学参加“筷子夹玻璃珠”游戏。如图 所示，夹起玻璃珠后，左侧筷子与竖直方向的夹角
θ为锐角，右侧筷子竖直，且两筷子始终在同一竖直平 面内。保持玻璃珠静止，忽略筷子与玻璃珠间的摩擦
A．两侧筷子对玻璃珠的合力比重力大 B．两侧筷子对玻璃珠的合力比重力小
C．左侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大
D．右侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大N1
下列说法正确的是(C)
多个物体的平衡问题[典例](2020·山东等级 考)如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为 m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B 间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦 因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的 夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为()
A: mgsin450+μmgcs450=T
提能点(二) 多个物体的平衡问题[典例] (2020·山 东等级考)如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量 分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接， A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动 摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平 面的夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为( )
3mgsin450=μ3mgcs450+2T
整体法和隔离法的选择当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力 情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法。在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互 作用时，宜用隔离法。整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂问题， 通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法。
[针对训练]1.如图所示为仅靠摩擦力将25个网 球垒成9层高的直立“小塔”。网球A位于“小塔”顶层，下面各
层均有3个网球，网球B位于“小塔”的第6层，已知每个网球质量
均为m。下列说法正确的是( D)
解决动态平衡问题的三种方法动态平衡指通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢变 化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态，在问题 描述中常用“缓慢”等字眼。解决该类问题的总体思路是“化动 为静，静中求动”。方法(一) 解析法对研究对象进行受力分析，先画出受力示意图，再根据物体 的平衡条件，得到因变量与自变量的关系表达式(通常要用到三 角函数)，最后根据自变量的变化确定因变量的变化。
[例1]质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱
面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点。凹槽恰 好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块。用推力F推动小滑块由A点 向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦
推力F先增大后减小F=mgsinθ F凹槽对滑块的支持力先减小后增大墙面对凹槽的压力先增大后减小 D．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大N=mgcsθ
均可忽略，下列说法正确的是(C)
推力F先增大后减小F=mgsinθ凹槽对滑块的支持力先减小后增大墙面对凹槽的压力先增大后减小 D．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大
N2= Fcsθ=mgsinθcsθN1= (m+M)g-Fsinθ =(m+M)g-mgsin2θ mg+Mg
B．凹槽对滑块的支持力先减小后增大 C．墙面对凹槽的压力先增大后减小 D．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大
均可忽略，下列说法正确的是(C) A．推力F先增大后减小
[例1] 质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱 面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点。凹槽恰 好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块。用推力F推动小滑块由A点
向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦
二、动态平衡模型：1.解析法：拉密定理：
(多选)如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N，初始
时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α(α＞).现 将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变.在OM由竖直被拉
C.OM上的张力逐渐增大 D.OM上的张力先增大后减小
到水平的过程A中（D）A.MN上的张力逐渐增大B.MN上的张力先增大后减小TOM
A.MN上的张力逐渐增大B.MN上的张力先增大后减小TOMC.OM上的张力逐渐增大 D.OM上的张力先增大后减小
到水平的过程A中（D）
1.定义 : 物体受力在同一点或力作用线相交于一点。
2.图解法：将三力画到一个三角形中分析F3
拉密定理：三力平衡的终极核武器
[例2](多选)如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定 滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相 连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细
C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
A．水平拉力的大小可能保持不变B．M所受细绳的拉力大小一定一直增加F
绳与竖直方向成45°。已知M始终保持静止，则在此过程中(BD)
D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加图解法
5．如图所示，小球用细绳系住，绳的 另一端固定于O点。现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上 无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶 端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小
球的拉力FT的变化情况是（D ）
A．FN保持不变，FT不断增大
B．FN不断增大，FT不断减小C．FN保持不变，FT先增大后减小D
．FN不断增大，FT先减小后增大
2.图解法：将三力画到一个三角形中分析
3.相似三角形法：几何三角形与力三角形
[例3]如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大 值一定，杆的A端用铰链固定，光滑轻小滑轮在A点正上方，B 端吊一重物G，现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓 慢上拉，在AB杆达到竖直前(均未断)
关于绳子的拉力F和杆受的弹力N的变 化，判断正确的是( B)不好判断A．F变大B．F变小 C．N变大 D．N变小
[例3] 如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大 值一定，杆的A端用铰链固定，光滑轻小滑轮在A点正上方，B 端吊一重物G，现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓
慢上拉，在AB杆达到竖直前(均未断)， 关于绳子的拉力F和杆受的弹力N的变化，判断正确的是( B)A．F变大B．F变小 C．N变大 D．N变小
变式：如图所示，杆BC的B端用铰链连接在竖直墙上，另一端C为一滑 轮。重物上系一绳经过滑轮固定于墙上的A点处，杆恰好平衡。若将绳的A 端沿墙缓慢向下移(BC杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计)，下列说法正确
A．绳的拉力增大，BC杆受绳的压力增大 B．绳的拉力大小不变，BC杆受绳的压力增大 C．绳的拉力大小不变，BC杆受绳的压力减小 D．绳的拉力大小不变，BC杆受绳的压力大小不变
一、共点力：1.定义 : 物体受力在同一点或力作用线相交于一点。
2.平衡条件 : F合=0
①正交分解：Fx＝0，Fy＝0.
②合成:任意一力与其余力的合力等大反向共线。③三个平衡力的作用线组成一个封闭三角形.
解决平衡问题的3种常用方法
[针对训练] 1.某同学参加“筷子夹玻璃珠”游戏。如图 所示，夹起玻璃珠后，左侧筷子与竖直方向的夹角
θ为锐角，右侧筷子竖直，且两筷子始终在同一竖直平 面内。保持玻璃珠静止，忽略筷子与玻璃珠间的摩擦
A．两侧筷子对玻璃珠的合力比重力大 B．两侧筷子对玻璃珠的合力比重力小
C．左侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大
D．右侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大N1
下列说法正确的是(C)
多个物体的平衡问题[典例](2020·山东等级 考)如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为 m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B 间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦 因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的 夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为()
A: mgsin450+μmgcs450=T
提能点(二) 多个物体的平衡问题[典例] (2020·山 东等级考)如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量 分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接， A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动 摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平 面的夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为( )
3mgsin450=μ3mgcs450+2T
整体法和隔离法的选择当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力 情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法。在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互 作用时，宜用隔离法。整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂问题， 通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法。
[针对训练]1.如图所示为仅靠摩擦力将25个网 球垒成9层高的直立“小塔”。网球A位于“小塔”顶层，下面各
层均有3个网球，网球B位于“小塔”的第6层，已知每个网球质量
均为m。下列说法正确的是( D)
解决动态平衡问题的三种方法动态平衡指通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢变 化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态，在问题 描述中常用“缓慢”等字眼。解决该类问题的总体思路是“化动 为静，静中求动”。方法(一) 解析法对研究对象进行受力分析，先画出受力示意图，再根据物体 的平衡条件，得到因变量与自变量的关系表达式(通常要用到三 角函数)，最后根据自变量的变化确定因变量的变化。
[例1]质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱
面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点。凹槽恰 好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块。用推力F推动小滑块由A点 向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦
推力F先增大后减小F=mgsinθ F凹槽对滑块的支持力先减小后增大墙面对凹槽的压力先增大后减小 D．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大N=mgcsθ
均可忽略，下列说法正确的是(C)
推力F先增大后减小F=mgsinθ凹槽对滑块的支持力先减小后增大墙面对凹槽的压力先增大后减小 D．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大
N2= Fcsθ=mgsinθcsθN1= (m+M)g-Fsinθ =(m+M)g-mgsin2θ mg+Mg
B．凹槽对滑块的支持力先减小后增大 C．墙面对凹槽的压力先增大后减小 D．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大
均可忽略，下列说法正确的是(C) A．推力F先增大后减小
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向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦
二、动态平衡模型：1.解析法：拉密定理：
(多选)如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N，初始
时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α(α＞).现 将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变.在OM由竖直被拉
C.OM上的张力逐渐增大 D.OM上的张力先增大后减小
到水平的过程A中（D）A.MN上的张力逐渐增大B.MN上的张力先增大后减小TOM
A.MN上的张力逐渐增大B.MN上的张力先增大后减小TOMC.OM上的张力逐渐增大 D.OM上的张力先增大后减小
到水平的过程A中（D）
1.定义 : 物体受力在同一点或力作用线相交于一点。
2.图解法：将三力画到一个三角形中分析F3
拉密定理：三力平衡的终极核武器
[例2](多选)如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定 滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相 连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细
C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
A．水平拉力的大小可能保持不变B．M所受细绳的拉力大小一定一直增加F
绳与竖直方向成45°。已知M始终保持静止，则在此过程中(BD)
D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加图解法
5．如图所示，小球用细绳系住，绳的 另一端固定于O点。现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上 无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶 端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小
球的拉力FT的变化情况是（D ）
A．FN保持不变，FT不断增大
B．FN不断增大，FT不断减小C．FN保持不变，FT先增大后减小D
．FN不断增大，FT先减小后增大
2.图解法：将三力画到一个三角形中分析
3.相似三角形法：几何三角形与力三角形
[例3]如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大 值一定，杆的A端用铰链固定，光滑轻小滑轮在A点正上方，B 端吊一重物G，现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓 慢上拉，在AB杆达到竖直前(均未断)
关于绳子的拉力F和杆受的弹力N的变 化，判断正确的是( B)不好判断A．F变大B．F变小 C．N变大 D．N变小
[例3] 如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大 值一定，杆的A端用铰链固定，光滑轻小滑轮在A点正上方，B 端吊一重物G，现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓
慢上拉，在AB杆达到竖直前(均未断)， 关于绳子的拉力F和杆受的弹力N的变化，判断正确的是( B)A．F变大B．F变小 C．N变大 D．N变小
变式：如图所示，杆BC的B端用铰链连接在竖直墙上，另一端C为一滑 轮。重物上系一绳经过滑轮固定于墙上的A点处，杆恰好平衡。若将绳的A 端沿墙缓慢向下移(BC杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计)，下列说法正确
A．绳的拉力增大，BC杆受绳的压力增大 B．绳的拉力大小不变，BC杆受绳的压力增大 C．绳的拉力大小不变，BC杆受绳的压力减小 D．绳的拉力大小不变，BC杆受绳的压力大小不变
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