高考物理一轮-专题提升：受力分析 共点力的平衡 “活结”与“死结”、“动杆”与“定杆”问题 课件

这是一份高考物理一轮-专题提升：受力分析 共点力的平衡 “活结”与“死结”、“动杆”与“定杆”问题 课件，共25页。PPT课件主要包含了考点一受力分析，多力平衡问题等内容，欢迎下载使用。
1.受力分析的三种方法
2.受力分析的一般步骤
典例1　两个相同的楔形木块A、B叠放后分别以图甲、乙两种方式在水平外力F1和竖直外力F2作用下,挨着竖直墙面保持静止状态,则在此两种方式中,木块B受力个数之比为(　　)A.4∶4B.4∶3C.5∶3D.5∶4
解析 图甲中,根据整体法可知,木块B除了受重力外,一定受到墙面水平向右的弹力(与水平推力平衡)和竖直向上的静摩擦力(与重力平衡),隔离B分析,其一定还受到A的弹力(垂直于接触面向左上方),隔离A分析,A受到重力、水平向左的推力、B对其垂直于接触面向右下的弹力,这样的三个力不可能使A平衡,所以A一定还要受到B对其沿接触面斜向右上的静摩擦力才能平衡,可知B一定受到A沿接触面斜向左下的静摩擦力,故B共受5个力的作用;图乙中,据整体法可知B与墙面间既无弹力也无摩擦力,所以B受重力和A的弹力及摩擦力共3个力的作用。则在此两种方式中,木块B受力个数之比为5∶3,故选C。
对点演练1　如图所示,在水平桌面上用纳米微吸支架支起手机,下列说法正确的是(　　)A.手机一定受到摩擦力的作用B.支架对桌面的压力等于手机的重力C.支架一定受到桌面的静摩擦力作用D.手机对支架的压力和支架对手机的支持力是一对平衡力
考点二　共点力的平衡条件及应用
1.平衡条件(1)物体所受合外力为零,即F合=0。(2)若采用正交分解法,平衡条件表达式为Fx=0,Fy=0。2.平衡条件的推论(1)二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等、方向相反。(2)三力平衡:如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与另外两个力的合力大小相等、方向相反,并且这三个力可以形成一个封闭的矢量三角形。(3)多力平衡:如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与另外几个力的合力大小相等、方向相反。
考点三　“活结”与“死结”、“动杆”与“定杆”
1.“活结”与“死结”模型(1)“活结”模型“活结”把绳子分为两段,且可沿绳移动,“活结”一般由绳跨过滑轮或绳上挂一光滑挂钩而形成,绳子因“活结”而弯曲,但实际为同一根绳。关键语句“光滑挂钩”“光滑滑轮”。特点:活结两侧绳子上的拉力大小处处相等。(2)“死结”模型“死结”把绳子分为两段,且不可沿绳子移动,“死结”两侧的绳因结而变成两根独立的绳,关键语句“节点”“系住”。特点:死结两侧的绳子拉力不一定相等。
2.“动杆”与“定杆”模型(1)“动杆”模型轻杆用光滑的转轴或铰链连接,轻杆可围绕转轴或铰链自由转动。关键语句“光滑的转轴”“铰链连接”。特点:当杆处于平衡状态时,杆的弹力方向一定沿着杆。(2)“定杆”模型轻杆被固定在接触面上,不发生转动,关键语句“固定”“插在墙里”。特点:杆的弹力方向不一定沿杆,可沿任意方向。
答案 (1)水平向右　(2)8 N　(3)6 N解析 (1)圆环A将要开始滑动时,圆环A受到的拉力方向沿斜左下方,将其分解成水平向左和竖直向下的两个分力,其中水平向左的分力与摩擦力平衡,所以A环受到的摩擦力方向水平向右。(2)(3)对圆环分析,因为圆环质量不计,将要开始滑动时,所受的静摩擦力刚好达到最大值,FTcs θ=Ff,FTsin θ=FN, Ff=μFN,解得θ=53°,根据几何关系可知φ=90°。对结点O受力分析(O点为死结,两侧绳的拉力不等),如图所示。可知mgsin θ=FT,mgcs θ=F,解得FT=8 N,F=6 N,则G=F=6 N。
解析 甲图中的杆有铰链相连,可以自由转动,弹力方向沿杆方向,乙图中的杆一端插在墙里,不能自由转动,弹力方向不一定沿杆方向,而是沿两根绳合力的反方向,故C错误;甲、乙图受力分析如图所示。