第2章 第4讲 第1课时 共点力的静态平衡（课件PPT）-【创新方案】2024高考物理一轮复习（新教材 新高考 江苏专版）

开始 类型(一)　单个物体的平衡 01 02 03 目 录 类型(二)　多物体的平衡 类型(三)　两种常见的连结模型 2 第四讲　共点力的平衡 第1课时　共点力的静态平衡(题型研究课) 类型(一)　单个物体的平衡 [典例]　(2023·宜兴高三调研) 如图所示，轻质不可伸长 的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂 衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只 人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是 (　 ) A．绳的右端上移到b′，绳子拉力变小 B．将杆N向右移一些，绳子拉力变大 C．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小 D．若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移 [答案]　B [规律方法]　解决平衡问题的3种常用方法 合成法 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 效果分解法 物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按作用效果分解，则其分力和其他两个力满足平衡条件 正交分解法 物体受到三个或三个以上共点力的作用而平衡时，将物体所受的力分解为相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件 答案：B 答案：B 答案：A [答案]　C [规律方法] 整体法和隔离法的选择 (1)当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法。 (2)在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时，宜用隔离法。 (3)整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法。　　 [针对训练] 1.如图所示为仅靠摩擦力将25个网球垒成9层高的直立“小塔”。网球A位于“小塔”顶层，下面各层均有3个网球，网球B位于“小塔”的第6层，已知每个网球质量均为m。下列说法正确的是 (　 ) A．其他网球对B球的作用力大于B球的重力 B．将A球拿走后，“小塔”仍能保持直立平衡 答案：D　 答案：B 3．(2022·湖南高考)2022年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边，有一根系有飘带的风力指示杆，教练员根据飘带的形态提示运动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳，其所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变。当飘带稳定时，飘带实际形态最接近的是 (　 ) 答案：A 解析：将飘带等分成n小段，每段质量均为m，每段所受风力大小为F。由下向上数，第1段受力如图1所示，设mg与F的合力方向与水平方向的夹角为θ，根据平衡条件可知，第2段对第1段的拉力F1与水平方向的夹角为θ。第2段受力如图2所示，F1′为第1段对第2段的反作用力，由于mg与F的合力为F1，且F1′与F1等大反向，可知mg、F、F1′三者的合力为2F1，且合力与水平方向的夹角为θ，可知第3段对第2段的拉力F2＝2F1，方向与水平方向的夹角为θ。 以此类推，可知每小段之间的相互作用力在同一直线上，故飘带实际形态最接近直线，故A正确，B、C、D错误。 类型(三)　两种常见的连结模型 模型(一)　“死结”与“活结”模型 [例1·“死结”模型]　(2022·辽宁高考)如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝OM、ON与竖直方向夹角分别为α、β(α>β)。用F1、F2分别表示OM、ON的拉力，则 (　 ) A．F1的竖直分力大于F2的竖直分力 B．F1的竖直分力等于F2的竖直分力 C．F1的水平分力大于F2的水平分力 D．F1的水平分力等于F2的水平分力 [答案]　D [解析]　对O点受力分析如图所示，由几何关系可知，F1的竖直分力小于F2的竖直分力，F1的水平分力等于F2的水平分力，故A、B、C错误，D正确。 [例2·“活结”模型]　如图所示，钉子A和小定滑轮B均固 定在竖直墙面上，它们相隔一定距离且处于同一高度，细线 的一端系有一小沙桶D，另一端跨过定滑轮B与动滑轮C后固定在钉子A上。质量为m的小球E与轻质动滑轮C固定连接。初始时整个系统处于静止状态，滑轮C两侧细线的夹角为74°。现缓慢地往沙桶添加细沙，当系统再次平衡时，滑轮C两侧细线的夹角为106°。不计一切摩擦，取cos 37°＝0.8，cos 53°＝0.6，则此过程中往沙桶D中添加的细沙质量为 (　 ) [答案]　C [模型建构]　“死结”模型与“活结”模型 模型名称 模型结构 模型解读 模型特点 “活结” “活结”把绳子分为两段，且可沿绳移动，“活结”一般由绳子跨过滑轮或绳上挂一光滑挂钩而形成，绳子因“活结”而弯曲，但实际为同一根绳子 “活结”两侧的绳子上的张力大小处处相等 “死结” “死结”把绳子分为两段，且不可沿绳子移动，“死结”两侧的绳子因结而变成两根独立的绳子 “死结”两侧的绳子张力不一定相