第四章 力与平衡 章末小结与质量评价（课件PPT）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理必修第一册（鲁科版2019）

一、知识体系建构——理清物理观念　　　　 二、综合考法融会——强化科学思维　 [典例]　如图所示，在同一平面上有三个共点力，它们之间的夹角是120°，大小分别为F1＝20 N，F2＝30 N，F3＝40 N，求三力的合力。 　 力的合成与分解 [融会贯通] 1．三角形定则与平行四边形定则本质相同 用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形，那么，这两个邻边之间的对角线就表示合力F的大小和方向。如图所示，显然，把图甲中的F2平移就得到图乙中力的矢量三角形。力的矢量三角形是由力的平行四边形简化而来的，本质相同，但在解决某些问题时运用起来更简便。 [对点训练] 如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环，系在 两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态，现将两环距离 变小后书本仍处于静止状态，则 (　 ) A．杆对A环的支持力变大 B．B环对杆的摩擦力变小 C．杆对A环的力不变 D．与B环相连的细绳对书本的拉力变大 答案：B　 [典例1]　如图所示，放在长木板上的木块质量为m，当木板 与水平方向夹角为α时，木块静止在长木板上。 (1)求此时木块所受的弹力和摩擦力； (2)当把木板的倾角增大到θ(θ＞α)时，木块刚好沿长木板匀速下滑，求木块和木板之间的动摩擦因数。 静态平衡与动态平衡 [答案]　(1)mgcos α　mgsin α　(2)tan θ [典例2]　(2022·南平高一检测)如图轻绳绕过固定在天花板上的 小滑轮，绳A端握在站在地上的人手中，B端系一重为G的小球，小 球靠在固定的光滑半球面上，人通过轻绳将小球沿球面DC缓缓拉动 一小段距离过程中，下列说法不正确的是 (　 ) A．人的拉力逐渐变大 B．球面对球的支持力大小不变 C．人的拉力逐渐变小 D．可认为小球的合外力为零 [答案]　A [融会贯通] 解决共点力平衡问题的四种方法 物理观念 情境 模型建构 方法 静态平衡 物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反 合成法 物体受三个共点力的作用而平衡，将其一个力按力的效果分解，则其分力和其他两个力满足平衡条件 效果分解法 静态平衡 物体受到三个或三个以上力的作用时，将物体所受的力分解为相互垂直的两组，每组都满足平衡条件 正交分解法 动态平衡 物体受到三个力作用，一个力不变，另外两个力方向和大小均发生变化，且满足平衡条件 图解法 续表 答案：B　 2．如图所示，垂直墙角有一个截面为半圆的光滑柱体，用细线拉住的 小球静止靠在接近半圆底端的M点。通过细线将小球从M点缓慢向 上拉至半圆最高点的过程中，细线始终保持在小球处与半圆相切。 下列说法正确的是 (　 ) A．细线对小球的拉力先增大后减小 B．小球对柱体的压力先减小后增大 C．柱体受到水平地面的支持力逐渐减小 D．柱体对竖直墙面的压力先增大后减小 答案：D　 [典例]　如图所示，用轻绳AC和BC吊起一重物，轻绳与竖 直方向夹角分别为30°和60°，轻绳AC能承受的最大拉力F1max ＝150 N，轻绳BC能承受的最大拉力F2max＝100 N，问：要使两轻绳均不断，则重物的重力最大为多少？ 平衡中的临界和极值问题 [融会贯通] 1．模型建构 问题类型 情境 建构模型 分析方法 临界问题 ①轻绳恰好断开 ②刚好固定在某点 涉及当某物理量发生变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体的平衡状态恰好出现的问题 假设法解析法图解法 极值问题 ①某力不能超过 ②两物体恰好脱离 涉及在力的变化过程中的最大值或最小值的问题 2．解题技巧 [对点训练] 1．如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜 面向上。若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围， 已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2>0)。由此可求出 (　 ) A．物块的质量 B．斜面的倾角 C．物块与斜面间的最大静摩擦力 D．物块对斜面的正压力 答案：C　 答案：B　 [典例]　如图甲所示，细绳AD跨过固定的水平轻杆BC右端的轻质光滑定滑轮悬挂一质量为M1的物体，∠ACB＝30°；图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙壁上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向的夹角为30°，在轻杆的G点用细绳GF悬挂一质量为M2的物体(都处于静止状态)，求： (1)细绳AC段的张力FAC与细绳EG的张力FEG之比； (2)轻杆BC对C端的支持力； (3)轻杆HG对G端的支持力。 “活结”与“死结”、“动杆”与“定杆”模型 /易错警示/ 两种情形同为绳杆结合问题，看似相同，实为完全不同的两种类型。图甲为“活结”配“死杆”模型，图