粵教版高中物理必修第一冊第3章章末綜合提升課件+學案

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第三章 相互作用章末綜合提升鞏固層丨知識整合01提升層丨題型探究主題1　物體的受力分析02主題2　動態(tài)平衡問題主題3　摩擦力“突變”問題的分析主題1　物體的受力分析物體受力分析是力學知識中的基礎內(nèi)容，也是其重要內(nèi)容．正確分析物體的受力情況，是研究力學問題的關鍵，是必須掌握的基本能力．2．分析受力情況的順序(1)先分析重力和已知力．地球表面的宏觀物體都要受到重力的作用．作用點畫在物體的重心上．(2)其次分析接觸力(彈力和摩擦力).繞研究對象逆時針(或順時針)觀察一周，看研究對象跟其他物體有幾個(N個)接觸點(或面)，則最多有幾個(N個)彈力．某個接觸點(或面)有擠壓，則畫出彈力；若還有相對運動(或相對運動趨勢)，則畫出摩擦力．(3)畫完受力圖后再進行檢查，看是否有多畫了力或漏力的現(xiàn)象，物體的受力情況和運動狀態(tài)是否相符，然后加以糾正．3．受力分析注意問題(1)分析物體受力時，只分析周圍物體對研究對象所施加的力，不要分析研究對象對周圍物體施加的力，也不要把作用在其他物體上的力錯誤地認為通過“力的傳遞”作用在研究對象上．(2)受力分析時，不要多畫不存在的力或漏力，要注意確定每個力的施力物體和受力物體，在力的合成和分解中，不要把實際不存在的合力或分力當作是物體受到的力．(3)如果一個力的方向難以確定，可用假設法分析．(4)物體受力情況會隨運動狀態(tài)的改變而改變，必要時要根據(jù)學到的知識通過計算確定．(5)受力分析須嚴密，外部作用看整體，互相作用要隔離．找施力物體防“添力”，順序分析防“漏力”；分力和合力避免重復，性質(zhì)力、效果力避免重記．【典例1】　如圖所示，用輕質(zhì)細線把兩個質(zhì)量未知的小球懸掛起來．今對小球a持續(xù)施加一個向左偏下30°的恒力，并對小球b持續(xù)施加一個向右偏上30°的同樣大小的恒力，最后達到平衡，表示平衡狀態(tài)的圖可能是(　　)A　　　　B　　　C　　　DA　[表示平衡狀態(tài)的圖是哪一個，關鍵是要求出兩條輕質(zhì)細繩對小球a和小球b的拉力的方向，只要拉力方向找出后，圖就確定了．先以小球a、b及連線組成的整體為研究對象，系統(tǒng)共受五個力的作用，即兩個重力(ma＋mb)g，作用在兩個小球上的恒力Fa、Fb和上端細線對系統(tǒng)的拉力T1．因為系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，所受合力必為零，由于Fa、Fb大小相等，方向相反，可以抵消，而(ma＋mb)g的方向豎直向下，所以懸線對系統(tǒng)的拉力T1的方向必然豎直向上．再以b球為研究對象，b球在重力mbg、恒力Fb和連線拉力T2′三個力的作用下處于平衡狀態(tài)，已知恒力向右偏上30°，重力豎直向下，所以平衡時連線拉力T2′的方向必與恒力Fb和重力mbg的合力方向相反，如圖所示，故應選A.]一語通關　受力分析的常用方法：(1)整體法與隔離法．(2)假設法．(3)利用作用力與反作用力．(4)共點力平衡法．主題2　動態(tài)平衡問題1．所謂動態(tài)平衡問題是指通過控制某些物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢變化，而在這個過程中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài)．2．解決動態(tài)平衡問題常用的方法有三種(1)解析法：對研究對象的任一狀態(tài)進行受力分析，利用三角形的知識建立平衡方程，求出因變量與自變量的一般函數(shù)式，然后依據(jù)自變量的變化確定因變量的變化(自變量一般為某個力與水平方向或豎直方向的夾角).(2)圖解法：利用圖解法解決此類問題的基本方法是：對研究對象在狀態(tài)變化過程中的若干狀態(tài)進行受力分析，依據(jù)某一參量的變化，在同一圖中作出物體在若干狀態(tài)下的平衡力圖(力的平行四邊形)，再由動態(tài)的力四邊形各邊長度變化及角度變化確定力的大小及方向的變化情況．如圖所示，將重球用繩掛在光滑墻上，當保持球的重力不變而增大球的半徑時，就屬于一個動態(tài)平衡問題．首先分析球的受力情況，F(xiàn)1與F2的合力F大小等于G，在球半徑增大時F的大小和方向不變，F(xiàn)2的方向不變，α增大，畫出幾個位置的情況．A、A′、A″及B、B′、B″，由圖可知F1增大，F(xiàn)2也增大．(3)相似三角形法：在運算過程中既找不到直角三角形也不符合圖解法的條件，但是力的三角形與幾何三角形相似，則可利用三角形相似，對應邊成比例，依據(jù)幾何三角形的邊長變化判斷力的大小變化情況．AD　[以重物為研究對象，它受三個力即重力mg、繩OM段的拉力FO、NM段的拉力FN的作用處于平衡狀態(tài)．考慮到重力mg不變，F(xiàn)O與FN的夾角不變，當FO由豎直向上變?yōu)樗较蜃髸r，作出如圖所示力的矢量圖，由圖可知：FN一直變大，F(xiàn)O先變大后減?。x項AD正確．]一語通關　(1)圖解法常用于分析三個力中有一個力不變，另一個力的方向不變的動態(tài)平衡問題．(2)本題中，三個力中有兩個力的方向在變化，利用圖解法分析時應抓住問題的特點，如本題中變化的兩個力間的夾角是一定的，且另一個力mg是不變的，考慮這些特點，就會聯(lián)想到輔助圓．主題3　摩擦力“突變”問題的分析在外界因素變化的過程中，摩擦力的性質(zhì)會發(fā)生變化，如由靜摩擦力變?yōu)榛瑒幽Σ亮?，或由滑動摩擦力變?yōu)殪o摩擦力．摩擦力的突變情況如下表：【典例3】　(多選)一個物塊位于斜面上，受到平行于斜面的水平力F的作用處于靜止狀態(tài)，如圖所示，如果將外力F撤去，則物塊(　　)A．會沿斜面下滑B．摩擦力方向一定變化C．摩擦力的值變大D．摩擦力的值變小BD　[物塊靜止于斜面上時，在斜面所在平面上的受力情況如圖所示，它受三個力作用：水平力F、靜摩擦力f和物塊的重力沿斜面向下的分力G sin θ.物塊處于平衡狀態(tài)，三個力的合力為零．由圖可知，靜摩擦力f大于G sin θ.而最大靜摩擦力不會小于靜摩擦力，所以斜面對物塊的最大靜摩擦力大于G sin θ.如果將外力F撤去，因為斜面對物塊的最大靜摩擦力大于G sin θ，則物塊仍然靜止于斜面上，這時在斜面所在平面上，它受兩個力的作用：物塊的重力沿斜面向下的分力G sin θ和斜面對物塊的沿斜面向上的靜摩擦力(大小為G sin θ).其中，在撤去外力F的時刻，靜摩擦力發(fā)生了突變：方向由原來沿斜面的右上方突變?yōu)檠匦泵嫦蛏?，大小由大于G sin θ變?yōu)榈扔贕 sin θ.]一語通關　物體受到的外力發(fā)生變化時，物體受到的摩擦力就有可能發(fā)生突變．解決這類問題的關鍵是：正確對物體進行受力分析和運動狀態(tài)分析，從而找到物體摩擦力的突變“臨界點”．