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1、1江蘇專用高考物理大一輪復習相互作用江蘇專用高考物理大一輪復習相互作用物體平衡專題二共點力平衡及其應用物體平衡專題二共點力平衡及其應用熱點一平衡條件的理解和應用熱點題型探究1共點力平衡條件(1)共點力:作用于一點的力或力的延長線交于一點的力.(2)平衡特征:物體的加速度為零.物體處于靜止或勻速直線運動狀態(tài).(3)平衡條件:物體所受共點力的合力為零.2系統(tǒng)的平衡特征(1)系統(tǒng)內(nèi)每個物體的加速度均為零.(2)系統(tǒng)內(nèi)每個物體均處于靜止或勻速直線運動狀態(tài).3解題方法一般先對整體或隔離體進行受力分析,然后對整體或隔離體分別應用平衡條件列方程求解,其中重點是整體的受力情況的分析.第1頁/共41頁熱點題型探

2、究第2頁/共41頁熱點題型探究第3頁/共41頁熱點題型探究第4頁/共41頁熱點題型探究第5頁/共41頁熱點題型探究 規(guī)律總結(jié)(1)如果物體在兩個共點力的作用下處于平衡狀態(tài),則這兩個力一定大小相等,方向相反.(2)如果物體在多個共點力的作用下處于平衡狀態(tài),則其中任意一個力都與其余幾個力的合力大小相等,方向相反.第6頁/共41頁熱點二靜態(tài)平衡的問題熱點題型探究處理平衡問題的常用方法方法內(nèi)容合成法物體受三個共點力的作用而平衡,則任意兩個力的合力一定與第三個力等大、反向效果分解法物體受三個共點力的作用而平衡,將某一個力按力的效果分解,則其分力和其他兩個力滿足平衡條件正交分解法物體受到三個或三個以上力的

3、作用時,將物體所受的力分解為相互垂直的兩組,每組力都滿足平衡條件力的三角形法對受三力作用而平衡的物體,將力的矢量圖平移使三力組成一個首尾依次相接的矢量三角形,根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學知識求解未知力第7頁/共41頁熱點題型探究第8頁/共41頁熱點題型探究第9頁/共41頁熱點題型探究第10頁/共41頁熱點題型探究 規(guī)律總結(jié)當物體受到四個或四個以上的共點力作用而平衡時,一般采用正交分解法,即把物體受到的各個力沿互相垂直的兩個方向分解,當物體處于平衡狀態(tài)時,x方向的合力Fx=0,y方向的合力Fy=0.如果物體在某一方向上做勻速直線運動或靜止,則物體在該方向上所受的合力為零.第11頁/共

4、41頁熱點三動態(tài)平衡的問題熱點題型探究第12頁/共41頁熱點題型探究 題根分析通過控制某些物理量,使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢變化,物體在這一變化過程中始終處于一系列的平衡狀態(tài)中,這種平衡稱為動態(tài)平衡.解決此類問題的基本思路是化“動”為“靜”,“靜”中求“動”.對于動態(tài)平衡問題,要深刻理解和熟練掌握三種常用方法:(1)解析法:對研究對象進行受力分析,先畫出受力示意圖,再根據(jù)平衡條件列式求解,得到因變量與自變量的一般函數(shù)表達式,最后根據(jù)自變量的變化確定因變量的變化.第13頁/共41頁熱點題型探究(2)矢量三角形法:對研究對象在動態(tài)變化過程中的若干狀態(tài)進行受力分析,在同一圖中作出物體在若干狀態(tài)下所受的力的

5、矢量三角形,由各邊的長度變化及角度變化來確定力的大小及方向的變化,也稱為圖解法,它是求解動態(tài)平衡問題的基本方法.此法的優(yōu)點是能將各力的大小、方向等變化趨勢形象、直觀地反映出來,大大降低了解題難度和計算強度.此法常用于求解三力平衡且有一個力是恒力、另一個力方向不變的問題.(3)相似三角形法:在三力平衡問題中,如果有一個力是恒力,另外兩個力方向都變化,且題目給出了空間幾何關系,多數(shù)情況下力的矢量三角形與空間幾何三角形相似,可利用相似三角形對應邊成比例進行計算.第14頁/共41頁熱點題型探究 變式網(wǎng)絡第15頁/共41頁熱點題型探究第16頁/共41頁熱點題型探究第17頁/共41頁熱點題型探究第18頁/

6、共41頁熱點題型探究第19頁/共41頁熱點題型探究 規(guī)律總結(jié)處理動態(tài)平衡問題的一般思路(1)平行四邊形定則是基本方法,但也要根據(jù)實際情況采用不同的方法,若出現(xiàn)直角三角形,常用三角函數(shù)表示合力與分力的關系.(2)圖解法的適用情況:圖解法分析物體動態(tài)平衡問題時,一般物體只受三個力作用,且其中一個力大小、方向均不變,另一個力的方向不變,第三個力大小、方向均變化.(3)用力的矢量三角形分析力的最小值問題的規(guī)律:若已知F合的方向、大小及一個分力F1的方向,則另一個分力F2取最小值的條件為F1F2;若已知F合的方向及一個分力F1的大小、方向,則另一個分力F2取最小值的條件為F2F合.第20頁/共41頁熱點

7、四平衡中的臨界與極值問題熱點題型探究臨界狀態(tài)可理解為“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”某種現(xiàn)象的狀態(tài).求解平衡中的臨界問題時,一般是采用假設推理法,即先假設怎樣,然后再根據(jù)平衡條件及有關知識列方程求解,解題的關鍵是要注意“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”.求解平衡中的極值問題時,要找準平衡問題中某些物理量變化時出現(xiàn)最大值或最小值對應的狀態(tài).第21頁/共41頁熱點題型探究第22頁/共41頁熱點題型探究第23頁/共41頁熱點題型探究第24頁/共41頁熱點題型探究第25頁/共41頁熱點題型探究第26頁/共41頁熱點題型探究 特別提醒平衡問題中的自鎖問題,其實質(zhì)是物體發(fā)生相對滑動需要克服的力(最大靜摩擦力)與物體間的正壓力同步按相同比例增大,使得動力總不能克服最大靜摩擦力,從而發(fā)生“自鎖效應”.第27頁/共41頁高考模擬演練高考真題第28頁/共41頁高考模擬演練第29頁/共41頁高考模擬演練第30頁/共41頁高考模擬演練模擬精選第31頁/共41頁高考模擬演練第32頁/共41頁教師備用習題第33頁/共41頁教師備用習題第34頁/共41頁教師備用習題第35頁/共41頁教師備用習題第36頁/共41頁教師備用習題第37頁/共41頁教師備用習題第38頁/共41頁教師備用習題第39頁/共41頁教師備用習題第40頁/共41頁