物理必修 第一册第三章 相互作用——力综合与测试课文ppt课件

这是一份物理必修 第一册第三章 相互作用——力综合与测试课文ppt课件，共49页。PPT课件主要包含了章末小结，知识网络构建，地球的吸引，竖直向下，不一定，形变量，相互挤压，相对运动，μFN，相对运动趋势等内容，欢迎下载使用。

静止或匀速直线运动 　
一、整体法与隔离法在平衡问题中的应用对于由多个物体组成的系统进行受力分析时，一般要使用整体法和隔离法。所谓整体法，是把两个或两个以上的物体组成的系统作为一个整体来研究的分析方法。所谓隔离法，是将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来的分析方法，目的是便于进一步对该物体进行受力分析，得出与之关联的力。整体法和隔离法是相互依存、相互补充的，两种方法相互配合、交替使用，能更有效的解决有关系统的问题。一般只涉及系统外部对系统的作用力时，优先选用整体法；而涉及系统内物体间相互作用力时，必须选用隔离法。
二、共点力的平衡1．分析平衡问题的基本思路(1)明确平衡状态(合力为零)。(2)巧选研究对象(整体法和隔离法)。(3)受力分析(画出规范的受力分析图)。(4)列平衡方程(灵活运用力的合成法、正交分解法、矢量三角形法及数学解析法)。(5)求解或讨论(解的结果及物理意义)。
2．分析平衡问题的基本方法(1)力的合成法——一般用于受力个数为三个时(2)力的分解法——一般用于受力个数为三个时(3)正交分解法——一般用于受力个数三个及其以上时(4)图解法——一般用于受三个力，一个力恒定不变，一个力方向不变，另一个力变化。
3．共点力平衡的关键词转化
思路引导：作出小滑块的受力图，可采用合成法，效果分解法、正交分解法、力的封闭三角形法等求解此题。
三、平衡问题中的临界极值问题1．临界问题(1)问题界定：物体所处平衡状态将要发生变化的状态为临界状态，涉及临界状态的问题为临界问题。(2)问题特点①当某物理量发生变化时，会引起其他几个物理量的变化。②注意某现象“恰好出现”或“恰好不出现”的条件。(3)分析方法：基本方法是假设推理法，即先假设某种情况成立，然后根据平衡条件及有关知识进行论证、求解。
2．极值问题(1)问题界定：物体平衡的极值问题，一般指在力的变化过程中涉及力的最大值和最小值的问题。(2)分析方法①解析法：根据物体的平衡条件列出方程，在解方程时，采用数学知识求极值或者根据物理临界条件求极值。②图解法：根据物体的平衡条件作出力的矢量图，画出平行四边形或者矢量三角形进行动态分析，确定最大值或最小值。
　　　　　(2021·广州市广东实验中学)如图一个小球A的质量为m＝2 kg，两根伸直的轻细绳b和c的一端连接于竖直墙上，另一端系在小球A上，在小球A上施加一个方向与水平线成θ＝60°拉力F，重力加速度g取10 m/s2，(以下计算结果均可含根号)(1)若细绳b恰没有拉力，求F的大小；(2)若细绳c恰没有拉力，求F的大小。
一、高考真题探析　　　　(2020·山东卷，8)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。
思路引导：本题中有两个物体，要选好研究对象，对研究对象画出正确的受力分析图，由合成法或正交分解法列方程求解。
解析：当木板与水平面的夹角为45°时，两物块刚好滑动，对A物块受力分析如图，沿斜面方向，A、B之间的滑动摩擦力Ff1＝μFN＝μmgcs 45°根据平衡条件可知T＝mgsin 45°＋μmgcs 45°
 解析：由题意可知所受重力G竖直向下，空气阻力Ff与速度方向相反，升力F2与速度方向垂直，发动机推力F1的方向沿喷口的反方向，对比图中选项可知只有A选项符合题意。
3．(2020·全国卷Ⅲ，17)如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处，绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连，甲、乙两物体质量相等，系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β，若β＝55°，则α等于(　　)A．45° B．55° C．60° D．70°
解析：根据平行四边形法则作图，如图所示由于甲、乙质量相等，通过矢量的合成法则，结合几何关系，则有∠r＋∠r＋∠α＝180°，因∠β＝∠r＝55°，则∠α＝70°，故选D。
4．(2020·海南高考)如图，上网课时小明把手机放在斜面上，手机处于静止状态。则斜面对手机的(　　)A．支持力竖直向上B．支持力小于手机所受的重力C．摩擦力沿斜面向下D．摩擦力大于手机所受的重力沿斜面向下的分力
解析：设手机的质量为m，斜面倾角为θ。对手机进行受力分析，如图所示由图可知支持力方向垂直斜面向上，摩擦力方向沿斜面向上，根据平衡条件则有Ff＝mgsin θ，FN＝mgcs θ，因cs θ<1，故FN5．(2020·北京高考)某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的F－t图像如图乙所示。
下列说法正确的是(　　)A．实验中必须让木板保持匀速运动B．图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线C．最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10∶7D．只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
解析：为了能研究摩擦力随时间的变化曲线，故物块一直要处于静止状态，则向左的摩擦力一直与向右轻绳的拉力平衡，图乙是向右轻绳的拉力随时间变化曲线，故图乙也可以反映摩擦力随时间变化的曲线，由图乙可知向右轻绳的拉力先增大后减小，最后趋于不变，故物块先受静摩擦力作用后受滑动摩擦力作用，所以不需要让木板保持匀速运动，故AB错误；由图可知，最大静摩擦力约为10 N，滑动摩擦力约为7 N，故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10∶7，故C正确；根据Ff＝μFN，FN＝mg可知，由于不知道物块的重力，故无法求物块与木板间的动摩擦因数，故D错误。
8．(多选)2019·全国卷Ⅰ，19)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的细绳与竖直方向成45°。已知M始终保持静止，则在此过程中(　 　)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
解析：物块N受重力mg、拉力F和细绳拉力T的作用处于动平衡状态，这三个力构成矢量三角形，如图所示，在角θ逐渐增大的过程中，拉力F和细绳拉力T一直增大，故选项A错误，B正确；物块M受重力、静摩擦力、斜面支持力和细绳拉力的作用处于平衡状态，初始状态时，若静摩擦力沿斜面向上，则随细绳的拉力逐渐增大，静摩擦力的大小可能逐渐减小到零，然后反方向逐渐增大，故选项C错误，选项D正确。