第四章 力与平衡 章末整合提升-【精讲精练】2023-2024学年高中物理必修第一册鲁科版(教师用书)

享学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b2xXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 章未整合提升 中体系构建 力与平衡力的合成blcd(rcas4acol(基本概念lcrc0av4acol(共点力合力和分力力的合成力的平行 四边形定则合力的取值范围：F1一F2FF1十F2aws4acol(效果分解法b1crc(avs4 alcol(根据力的效果确定两分力 的方向根据己知力和两分方的方向作平行四边形根据平行四边形域三角形知识确定分力的大小aw4a©ol(合理选定坐 标系将力正交分解，求合》avs4 alcol(平衡状态：静1止或匀速直线运动平衡条件：F合=0avs4acol(合成法正交分 解法》 ◆综合应用 一、整体法与隔离法在平衡问题中的应用 例①如图所示，在水平粗糙横杆上，有一质量为m的小圆环A,用一细线悬吊一个 质量为m的球B。现用一水平拉力缓慢地拉起球B,使细线与竖直方向成37角，此时环A 仍保特静止。己知sm37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度为g,求： (1)此时水平拉力F的大小： (②)环对横杆的压力及环受到的摩擦力。 [解析](1)取球B为研究对象进行受力分析，由球B受力平衡得Tsi37°=F,① Tcos37°=mg,② 联立①②解得F=34g。 (②)取A、B组成的系统为研究对象， N=2mg,④ f=F,⑤ 由牛顿第三定律知，环对横杆的压力大小为2mg,方向竖直向下， 由⑤知环受到的摩擦力大小为34mg,方向水平向左。 [答案】(1)34mg(2)2mg,方向竖直向下34mg,方向水平向左 二、“活结”与“死结”、“活杆”与“死杆”模型 1.“活结”与“死结”模型 殷是由轻绳跨过光滑滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的。绳子虽然因“活结” 活结 而弯曲，但实际上是同一根绳，所以由“活结”分开的两段绳子上弹力的大小一定 ·独家授权侵权必究 令学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 相等，两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线 两侧的绳因结而变成了两根独立的绳，因此由“死结”分开的两段绳子上的弹力不 死结 定相等 2.“活杆”与“定杆”模型 (1)“活杆”：即轻杆用转轴或铰链连接，当杆处于平衡状态时，杆所受到的弹力方向一 定沿着杆，否则会引起杆的转动。 (2)“定杆”：若轻杆被固定不发生转动，则杆所受到的弹力方向不一定沿杆的方向。 例2 如图甲所示，细绳AD跨过固定的水平轻杆BC右端的定滑轮挂住一个质量为 M的物体，∠4CB=30°；图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳 EG拉住，EG与水平方向也成30°，在轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M的物体， 求： (I)细绳AC段的张力T4c与细绳EG的张力Ta之比： (2)轻杆BC对C端的支持力： (3)轻杆HG对G端的支持力。 [解析]题图甲和乙中的两个物体M、都处于平衡状态，根据平衡的条件，首先判断 与物体相连的细绳，其拉力大小等于物体的重力：分别取C点和G点为研究对象，进行受力 分析如图甲和乙所示，根据平衡规律可求解。 (1)图甲中细绳AD跨过定滑轮拉住质量为M的物体，物体处于平衡状态，细绳AC段的 拉力TAc=TcD=Mg 图乙中由Tgosin30°=AM2g,得To=2Mg。 所以TACTEG=M122。 (2)图甲中，三个力之间的夹角都为120°，根据平衡规律有Nc=TAc=Mg,方向与水平 方向成30°，指向右上方。 (3)图乙中，根据平衡规律有Tsos1n30°=Mg,Tsccos30°=Na,所以Ng=gcot30°= 3Mg,方向水平向右。 ◆独家授权侵权必究· 令学科网书城国 品牌书店·知名数辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 [答案](1)M12M2(2Mg,方向与水平方向成30°，指向右上方(3)3M2g,方向水平向 右 三、平衡中的临界及极值问题 例3 如图所示，物体的质量为2kg,两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另 一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成0=60的拉力F,若要使两绳都能伸 直，求拉力F的大小范围(g取10m/s2)。 力0 [解析A的受力情况如图，由平衡条件得 Fsin 0+Fisin 0-mg=0, Fcos 0-F2-Ficos 0=0, 由上述两式得 F=mgsin 0-F1, F=f22cos9+mg2sin8。 令F1=0,得F最大值Fmax=mgsin0=3)3N, 令F3=0,得F最小值Fmim=mg2sine=3)3N。 综合得F的取值范围3)3N≤F≤3)3N。 [答案]3)3N≤F≤3)3N 章未达标检测 (满分：100分)》 一、单项选择题：本题共8小题，