(课件)第3章 素养提升课4 共点力平衡条件的应用-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理必修第一册(人教版2019)

第三章　相互作用——力 素养提升课(四)　共点力平衡条件的应用 1 学习任务 1．进一步理解平衡状态和平衡条件。 2．知道物体动态平衡问题的特点，掌握动态平衡问题的求解方法。 3．知道平衡中临界、极值问题的特点，掌握平衡中临界、极值问题的求解方法。 素养提升课(四)　共点力平衡条件的应用 素养提升练 关键能力·情境探究达成 章末综合测评 2 关键能力·情境探究达成 01 探究1　物体的动态平衡问题 探究2　平衡中的临界、极值问题 素养提升课(四)　共点力平衡条件的应用 素养提升练 关键能力·情境探究达成 章末综合测评 3 探究1　物体的动态平衡问题 1．动态平衡：“动态平衡”是指物体所受的力一部分是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，但变化过程中的每一个状态均可视为平衡状态，所以叫动态平衡。 素养提升课(四)　共点力平衡条件的应用 素养提升练 关键能力·情境探究达成 章末综合测评 2．分析动态平衡问题的方法 方法 步骤 解析法 (1)列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式 (2)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况 图解法 (1)根据已知量的变化情况，画出矢量三角形边、角的变化 (2)确定未知量大小、方向的变化 相似三 角形法 (1)根据已知条件画出两个不同情况对应的力的三角形和空间几何三角形，确定对应边，利用三角形相似知识列出比例式 (2)确定未知量大小的变化情况 素养提升课(四)　共点力平衡条件的应用 素养提升练 关键能力·情境探究达成 章末综合测评 角度1　解析法、图解法的应用 【典例1】　如图所示，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2。以木板与墙连接点为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程中(　　) A．N1始终减小，N2始终增大 B．N1始终减小，N2始终减小 C．N1先增大后减小，N2始终减小 D．N1先增大后减小，N2先减小后增大 素养提升课(四)　共点力平衡条件的应用 素养提升练 关键能力·情境探究达成 章末综合测评 B　[方法一：　解析法 对球进行受力分析，如图甲所示，小球受重力G、墙面对球的压力N1、木板对小球的支持力N2′而处于平衡状态。则有tan θ＝＝，N1＝ ，从图示位置开始缓慢地转到水平位置过程中，θ逐渐增大，tan θ逐渐增大，故N1始终减小。从图中可以看出，N2′＝，从图示位置开始缓慢地转到水平位置， θ逐渐增大，sin θ逐渐增大，故N2′始终减小。球对木板的压力N2与木板对小球的支持力N2′是一对作用力与反作用力，大小相等，故N2始终减小。选项B正确。 素养提升课(四)　共点力平衡条件的应用 素养提升练 关键能力·情境探究达成 章末综合测评 方法二：　图解法 小球受重力G、墙面对球的压力N1、木板对小球的支持力N2′而处于平衡状态。此三力必构成一封闭三角形，如图乙所示。从图示位置开始缓慢地转到水平位置的过程中，α逐渐减小，据图可知N1始终减小，N2′始终减小。由于N2与N2′是一对作用力与反作用力，大小相等，所以N2始终减小。选项B正确。] 素养提升课(四)　共点力平衡条件的应用 素养提升练 关键能力·情境探究达成 章末综合测评 规律总结　图解法解题的步骤 (1)首先确定研究对象，并对研究对象进行受力分析。 (2)再根据平行四边形定则画出不同状态下的力的矢量图，为了便于比较，画在同一个图上。 (3)最后根据有向线段(表示力)的长度变化判断各个力的大小变化情况。 素养提升课(四)　共点力平衡条件的应用 素养提升练 关键能力·情境探究达成 章末综合测评 角度2　相似三角形法的应用 【典例2】　如图所示，AC是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点，另一端B悬挂一重为G的重物，且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A。用力F拉绳，开始时∠BCA>90°，现使∠BCA缓慢变小，直到杆BC接近竖直杆AC。此过程中，杆BC所受的力(　　) A．大小不变　　 B．逐渐增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小 素养提升课(四)　共点力平衡条件的应用 素养提升练 关键能力·情境探究达成 章末综合测评 A　[重物对B点的拉力大小等于重力，根据作用效果分解为F1、F2，F1等于杆BC所受的力，F2等于绳AB所受拉力。如图所示，△GF1B∽△ABC，则＝，因为LAC、LBC均不变，所以F1不变。因此A项正确。] 素养提升课(四)　共点力平衡条件的应用 素养提升练 关键能力·情境探究达成 章末综合测评 [跟进训练] 1．(多选)(2022·福建莆田一中高一期末)如图所示，用竖直挡板将光滑小球夹在挡板和斜面之间，若逆时针缓慢转动挡板，使其由竖直转至水平的过程中，以下说法正确的是(　　) A．挡板