1、章末提升预测(见学生用书第 34 页)一、假设法在力的判断中的应用 假设法是先假定某些条件,再进行推理,若结果与题设现象一致,则假设成立,反之,则假设不成立求解物理试题常用的假设有假设物理情景,假设物理过程,假设物理量等,利用假设法处理某些物理问题,往往能突破思维障碍,找出新的解题途径在分析弹力或摩擦力的有无及方向时,常利用该法 判断下列图形中静止小球与接触斜面间是否存在弹力,A 中的细线竖直,B 中的细线倾斜图 21【解析】在题图 A 中,假设小球与斜面间有弹力,则弹力与斜面垂直,受力分析如图甲 A 中所示,则小球受的合外力不为 0,这与题中小球静止(即合外力为 0)相矛盾,所以此处不存在弹
2、力,正确的受力如图乙 A 所示 甲 乙在题图 B 中,假设小球与斜面无弹力,受力分析则如图甲 B,显然小球不能静止,因此此时有弹力,正确的受力分析如图乙 B 所示【答案】见解析1如图 22 所示,用两根细线将重为 G 的球悬挂在天花板上处于静止状态,两根细线均处于伸直状态细线 AB 竖直向下,那么,细线CD 对球是否有拉力作用?图 22【解析】假设细线CD对球有拉力作用,物体的受力如图所示显然,球在图示三个力的作用下不会静止,故CD对球的拉力是不存在的【答案】线对球没有拉力作用 二、整体、隔离法在受力分析中的应用 物理习题中,所涉及的往往不只是一个单独的物体、一个孤立的过程或一个单一的题给条件
3、这时,可以把所涉及到的多个物体、多个过程、多个未知量作为一个整体来考虑,这种以整体为研究对象的解题方法称为整体法;而把整体的某一部分(如其中的一个物体或者是一个过程)单独从整体中抽取出来进行分析研究的方法称为隔离法 1隔离分析法是把选定的研究对象从所在的物理情景中抽取出来,加以研究分析的一种方法需要用隔离法分析的问题,往往都有多个研究对象,应对它们逐一隔离分析、列式,并且还要找出这些隔离体之间的联系,从而联立求解,概括其要领就是:先隔离分析,后联立求解 运用隔离法解题的步骤:(1)分析题意,选定隔离对象(2)对隔离的对象逐一分析背景条件和状态变化,并根据物理规律列出已知量与未知量间的关系(3)
4、分析描述各物体状态参量间的关系,使诸关系式联立(4)解联立方程,求出待求量 2整体分析法是把一个系统(内含多个物体)看成一个整体或者是着眼于物体运动的全过程,而不考虑各阶段不同运动情况的一种分析方法 运用整体法解题的基本步骤:(1)明确研究的系统或运动的全过程;(2)画出系统的受力分析图或运动全过程的示意图;(3)寻找未知量与已知量之间的关系,根据物理规律列适当的方程求解 如图 23 所示,质量 m2 kg 的物体,置于质量 M10 kg的斜面体上现用一平行于斜面的力 F20 N 推物体,使物体向上匀速运动,斜面体的倾角 37,始终保持静止求地面对斜面体的摩擦力和支持力(g 取 10 m/s2
5、)图 23【解析】隔离法:先对物体做受力分析,如图甲所示由平衡条件有甲垂直斜面方向 N1mgcos 平行斜面方向 Fmgsin f1再对斜面体做受力分析,如图乙所示由平衡条件有乙水平方向 ff1cos N1sin 竖直方向 Nf1sin MgN1cos 结合牛顿第三定律知 f1f1,N1N1联立以上各式,可得地面对斜面体的摩擦力 fFcos 16 N,方向水平向左;地面对斜面体的支持力 N(mM)gFsin 108 N,方向竖直向上整体法:因本题没有要求求出物体和斜面体之间的相互作用力,而且两个物体均处于平衡状态(一个匀速运动,一个静止),故可将物体和斜面体视为整体,作为一个研究对象来研究,其
6、受力如图丙所示由平衡条件有丙水平方向fFcos 竖直方向N(mM)gFsin 将题中数据代入,求得f16 N,N108 N.【答案】摩擦力16 N,方向水平向左 支持力108 N 方向竖直向上2完全相同的直角三角形滑块A、B,按如图24所示叠放,设A与B接触的斜面光滑,A与桌面间的动摩擦因数为,现在B上作用一水平推力F,恰好使A、B一起在桌面上匀速运动,且A、B保持相对静止,则A与桌面间的动摩擦因数与斜面倾角的关系为()Atan B12tan C2tan D与无关图24【答案】B【解析】利用整体法对A、B受力分析如图甲则Ff2mg对物体B受力分析如图乙则Fcos mgsin 由得12tan,故
7、选B.三、图解法在力的动态平衡中的应用 图解法是依据题意作出图形来确定正确答案的方法它既简单明了、又形象直观,用于定性分析某些物理问题时,可得到事半功倍的效果特别是在解决物体受三个力(其中一个力大小、方向不变,另一个力方向不变)的平衡问题时,常应用此法 如图25所示,小球用细绳系住放在倾角为的光滑斜面上,当细绳由水平方向逐渐向上缓慢偏移时,细绳的拉力将()A逐渐减小B逐渐增大C先逐渐增大后逐渐减小D先逐渐减小后逐渐增大图25【解析】小球受到三个力的作用,它们分别为重力G、细绳的拉力F1和斜面的支持力F2.因为G、F1、F2三个共点力平衡,在逐渐减小的过程中,重力G不变,绳的拉力F1的方向缓慢地
8、沿逆时针方向转动,而支持力F2的方向不变作出动态平衡时力的矢量三角形,如图所示其中F1F2时,F1取最小值,从图中不难发现,F1先逐渐减小后逐渐增大,F2逐渐减小故D正确【答案】D3(双选)如图26所示,AB为天花板,BC为竖直墙,用两轻绳OD、OE系一质量为m的小球,使之静止于O点,现保持小球位置不变,将水平绳OE的E端沿BC上移到B点的过程中,对两绳上的张力TD、TE的变化情况判断正确的是()ATD不断增大 BTD不断减小CTE先增大后减小DTE先减小后增大图26【解析】由于小球重力G不变,可知绳OD和OE的拉力的合力不变,而OD绳固定不动,即OD绳的拉力方向不变,OE绳移动时,由图可知T
9、D不断减小,TE先减小后增大,故选B、D.【答案】BD 四、高分妙招:巧用相似三角形A、B两球用劲度系数为k1的轻弹簧相连,如图27所示A被固定在竖直支架上,A点正上方的点O悬有一轻绳拉住B球,平衡时绳长为L,张力为T1.若将弹簧换成劲度系数为k2的轻弹簧,再次平衡时绳中的张力为T2,则T1、T2的关系是()AT1T2BT1T2CT1mB.二者用绳连接后跨过定滑轮,A静止在倾角30的斜面上,B悬挂着,且斜面上方的细绳与斜面平行若将斜面倾角缓慢增大到45,物体A仍保持静止不计滑轮摩擦则下列判断正确的是()A.物体A受细绳的拉力可能增大 B.物体A受的静摩擦力可能增大 C.物体A对斜面的压力可能增
10、大 D.物体A受斜面的作用力可能增大图29【解析】由物体B的受力及平衡条件可知绳上拉力大小不变,A错误再分析A物体的受力,A物体受到重力、斜面的支持力、细绳的拉力及斜面的摩擦力,由平衡条件有mg cos N、Ffmg sin 或Ffmgsin,可见当增大时,支持力N及A对斜面的压力一定是减小的,A所受摩擦力可能是增大的也可能是减小的,B正确,C错误由于物体A受斜面的作用力与其受到的重力、绳的拉力的合力相平衡,而此二力大小不变,方向间夹角增大,则其合力减小,故斜面对物体A的作用力也减小,D错误【答案】B 2.(2013预测)如图210所示,光滑的夹角为30的三角杆水平放置,重力均为10 N的小球
11、A、B分别穿在两个杆上,两球之间有一根轻绳连接两球,现在用沿OB方向的力F将B球缓慢拉动,直到轻绳被拉直时,测出拉力F10 N,由此时关于两个小球受到的力的说法正确的是()A小球A受到重力、杆对A的弹力、绳子的张力B.小球A受到杆的弹力大小为20 NC.此时绳子与穿有A球的杆垂直,绳子张力大小为20 3 ND.小球B受到杆的弹力大小为20 3 N【答案】A【解析】因 B 球是被缓慢拉动的,小球 A 在水平面受绳拉力和垂直杆弹力作用,由平衡条件知,绳子拉力必须垂直杆才能使 A 平衡,所以小球 A 受到重力、杆对 A 的弹力、绳子的张力,A 对;而小球 B 在水平面受拉力 F、杆的弹力 N 以及绳子拉力 T,如图所示,由图知 T20 N,N10 3 N,C 错;而在竖直方向,两小球均受杆的弹力为 10 N,所以小球 A 受到的杆的弹力大小为 NA 102202 N10 5 N,B 错;杆对 B 的弹力大小为 NB10 32102 N20 N,D 错本小节结束请按ESC键返回