2018版 第4章 章末分層突破

1、章末分層突破自我校對勻速直線F合0三角形隨遇重心_動態(tài)平衡問題1.動態(tài)平衡問題的特點(diǎn)：通過控制某一物理量，使其他物理量發(fā)生緩慢變化，而變化過程中的任何一個狀態(tài)都看成是平衡狀態(tài)2處理動態(tài)平衡問題常用的方法(1)解析法：對研究對象的任一狀態(tài)進(jìn)行受力分析，建立平衡方程，求出應(yīng)變量與自變量的一般函數(shù)式，然后依據(jù)自變量的變化確定應(yīng)變量的變化(也叫代數(shù)法)(2)圖解法：就是對研究對象進(jìn)行受力分析，根據(jù)力的平行四邊形定則畫出不同狀態(tài)時的力的矢量圖(畫在同一個圖中)，然后依據(jù)有向線段(表示力)的長度變化判斷各個力的變化情況3一般解題步驟(1)確定研究對象(2)分析研究對象在原來平衡時的受力情況(3)分析變化情

2、況，根據(jù)平衡條件找出不變量，利用正交分解法或三角形法，找出各個變量與不變量之間的關(guān)系(4)列方程或作出受力圖分析求解如圖4­1所示，輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端系在一個套在粗糙豎直桿MN上的圓環(huán)上現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點(diǎn)O，使物體A從圖中實(shí)線位置緩慢下降到虛線位置，但圓環(huán)仍保持在原來的位置不動則在這一過程中，環(huán)對桿的摩擦力F1和環(huán)對桿的壓力F2的變化情況是()圖4­1AF1保持不變，F(xiàn)2逐漸增大BF1逐漸增大，F(xiàn)2保持不變CF1逐漸減小，F(xiàn)2保持不變DF1保持不變，F(xiàn)2逐漸減小【解析】把物體A和圓環(huán)看成一個整體，分析其受力如圖甲所示水平方向：F2F.豎直方向：F

3、1GAG環(huán)，可知F1始終不變隔離結(jié)點(diǎn)O，如圖乙所示，F(xiàn)GAtan 由F2F得F2GAtan 即F2隨輕繩與桿MN夾角的減小而減小，故D選項(xiàng)正確【答案】D1解析法是對研究對象的任一狀態(tài)進(jìn)行了受力分析，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2圖解法是依據(jù)某一參量的變化過程分析研究對象的受力，并作出力的平行四邊形，由動態(tài)的力的平行四邊形的邊長(或角度)的變化，確定某一力大小與方向的變化規(guī)律，從而得到正確的結(jié)論用“整體法”與“隔離法”解決物體系統(tǒng)的平衡問題1整體法的含義：所謂整體法就是對物理問題的整體系統(tǒng)進(jìn)行分析、研究的方法2整體法的優(yōu)點(diǎn)：通過整體法分析物理

4、問題，可以弄清系統(tǒng)的整體變化情況，從整體上揭示事物的本質(zhì)和變化規(guī)律，從而避開中間環(huán)節(jié)的繁瑣推算，能靈活地解決問題3隔離法的含義：所謂隔離法就是將某一物理問題的整個系統(tǒng)中的一部分，從系統(tǒng)中隔離出來進(jìn)行分析、研究的方法4隔離法的優(yōu)點(diǎn)：可以弄清系統(tǒng)內(nèi)各個物體間作用的情況，從而對系統(tǒng)內(nèi)各個物體間的相互作用有詳細(xì)的理解和掌握有一個直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙；OB豎直向下，表面光滑，AO上面套有小環(huán)P，OB上面套有小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)間由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長的細(xì)繩相連，并在某一位置上平衡，如圖4­2所示現(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡狀態(tài)，那么將移動后的平衡狀態(tài)

5、和原來的平衡狀態(tài)相比較，AO桿對P環(huán)的支持力N和細(xì)繩上的拉力T的變化情況是()圖4­2AN不變，T變大BN不變，T變小CN變大，T變大DN變大，T變小【解析】以P、Q整體為研究對象，在豎直方向上，整體僅受OA對P環(huán)的支持力和豎直方向整體的重力，二力是平衡力，由于整體重力不變，故OA對P環(huán)的支持力也保持不變設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為，對Q環(huán)由平衡條件得Tcos mg，則繩的拉力為T，由P向左移動時，減小，則T減小，故B選項(xiàng)正確【答案】B1(多選)如圖4­3，一光滑的輕滑輪用細(xì)繩OO懸掛于O點(diǎn)；另一細(xì)繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b.外力F向右上

6、方拉b，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)若F方向不變，大小在一定范圍內(nèi)變化，物塊b仍始終保持靜止，則()圖4­3A繩OO的張力也在一定范圍內(nèi)變化B物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化C連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化D物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化【解析】因?yàn)槲飰Kb始終保持靜止，所以繩OO的張力不變，連接a和b的繩的張力也不變，選項(xiàng)A、C錯誤；拉力F大小變化，F(xiàn)的水平分量和豎直分量都發(fā)生變化，由共點(diǎn)力的平衡條件知，物塊b受到的支持力和摩擦力在一定范圍內(nèi)變化，選項(xiàng)B、D正確【答案】BD2如圖4­4，兩個輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧上；一細(xì)線穿過兩輕環(huán)，其兩端

7、各系一質(zhì)量為m的小球在a和b之間的細(xì)線上懸掛一小物塊平衡時，a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑不計(jì)所有摩擦小物塊的質(zhì)量為()圖4­4A.B.mCm D2m【解析】如圖所示，由于不計(jì)摩擦，線上張力處處相等，且輕環(huán)受細(xì)線的作用力的合力方向指向圓心由于a、b間距等于圓弧半徑，則aOb60°，進(jìn)一步分析知，細(xì)線與aO、bO間的夾角皆為30°.取懸掛的小物塊研究，懸掛小物塊的細(xì)線張角為120°，由平衡條件知，小物塊的質(zhì)量與小球的質(zhì)量相等，即為m.故選項(xiàng)C正確【答案】C3如圖4­5所示，三條繩子的一端都系在細(xì)直桿頂端，另一端都固定在水平地面上，將桿豎直緊壓在

8、地面上，若三條繩長度不同下列說法正確的有()圖4­5A三條繩中的張力都相等B桿對地面的壓力大于自身重力C繩子對桿的拉力在水平方向的合力為零D繩子拉力的合力與桿的重力是一對平衡力【解析】桿靜止在水平地面上，則桿受到重力、三條繩子的拉力和地面對它的支持力根據(jù)平衡條件，則三條繩的拉力的合力豎直向下，故繩子對桿的拉力在水平方向的合力為零桿對地面的壓力大小等于桿的重力與三條繩的拉力的合力之和，選項(xiàng)B、C正確由于三條繩長度不同，即三條繩與豎直方向的夾角不同，所以三條繩上的張力不相等，選項(xiàng)A錯誤繩子拉力的合力與桿的重力方向相同，因此兩者不是一對平衡力，選項(xiàng)D錯誤【答案】BC4如圖4­6所

9、示，一小球在斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮一切摩擦，如果把豎直擋板由豎直位置緩慢繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)至水平位置，則此過程中球?qū)醢宓膲毫1和球?qū)π泵娴膲毫2的變化情況是()圖4­6AF1先增大后減小，F(xiàn)2一直減小BF1先減小后增大，F(xiàn)2一直減小CF1和F2都一直減小DF1和F2都一直增大【解析】小球受力如圖甲所示，因擋板是緩慢移動，所以小球處于動態(tài)平衡狀態(tài)，在移動過程中，此三力(重力、斜面的支持力N、擋板的彈力F)組成的矢量三角形的變化情況如圖乙所示(重力大小方向均不變，斜面對其支持力方向始終不變)，由圖可知此過程中斜面對小球的支持力不斷減小，擋板對小球彈力先減小后增大，再由牛頓第三定律知B對甲乙【答案】B5如圖4­7所示，A、B質(zhì)量分別為mA和mB，疊放在傾角為的斜面上以相同的速度勻速下滑，則 ()圖4­7AA、B間無摩擦力作用BB受到的滑動摩擦力大小為(mAmB)gsin CB受到的靜摩擦力大小為mAgsin D取下A物體后，B物體仍能勻速下滑【解析】將A、B看成整體，則(mAmB)gsin f，N(mAmB)·gcos ，又fN，得ta