1、(教师用书独具) 主题1摩擦力的“突变”问题摩擦力的突变问题，无论怎样变化，其本质就是静摩擦力和滑动摩擦力大小或方向的变化分析问题，以下是摩擦力突变的常见情况：分类说明案例图示静静“突变”物体在摩擦力和其他力作用下处于平衡状态，当作用在物体上的其他力发生突变时，如果物体仍能保持静止状态，则物体受到的静摩擦力的大小或方向将会发生“突变”在水平力F作用下物体静止于斜面，F突然增大时物体仍静止，则所受静摩擦力大小或方向将“突变”静动“突变”物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态，当其他力变化时，如果物体不能保持静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”为滑动摩擦力放在粗糙水平面上的物体，水平作用力F从
2、零逐渐增大，物体开始滑动时，物体受到地面的摩擦力由静摩擦力“突变”为滑动摩擦力动静“突变”物体在摩擦力和其他力作用下做减速运动，突然停止滑行时，物体将不受摩擦力作用，或受到的滑动摩擦力“突变”为静摩擦力滑块以速度v0冲上斜面做减速运动，当到达某位置静止时，滑动摩擦力“突变”为静摩擦力动动“突变”某物体相对于另一物体滑动的过程中，若突然相对运动方向变了，则滑动摩擦力方向发生“突变”水平传送带的速度v1大于滑块的速度v2，滑块受到的滑动摩擦力方向向右，当传送带突然被卡住停止传动时滑块受到的滑动摩擦力方向“突变”为向左【典例1】长直木板的上表面的一端放有一铁块，木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与水
3、平面的夹角变大)，另一端不动，如图所示。则铁块受到的摩擦力Ff随角度的变化图像可能正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()ABCDC使铁块沿着斜面下滑的力是Fmgsin ，对于一个确定的角度，最大静摩擦力是Ffmmgcos 。如果FFfm，那么铁块所受的是静摩擦力，由平衡条件得知，摩擦力FfFmgsin ，当逐渐变大，会出现FFfm，这样，出现滑动摩擦，摩擦力Ffmgcos ，在阶段1即静摩擦阶段，FfFmgsin ，sin 随变大而变大，当F增大到等于Ffm后，就进入第2阶段即动摩擦阶段，Ffmgcos ，余弦函数随变大而变小，由题，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两阶段在衔接处没有数值突变
4、，故C正确。 主题2应用整体法、隔离法处理平衡问题1问题界定：一个平衡系统中涉及两个或两个以上的物体，即为多物体的平衡问题。2处理方法：整体法和隔离法。(1)如果不涉及系统内物体间的相互作用力，要优先采用整体法，这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少，求解简便。(2)如果涉及系统内物体间的相互作用力，则必须采用隔离法，对有关物体单独分析。【典例2】(多选)(2020抚州高一联考)如图所示，光滑水平地面上放有截面为圆周的柱状物体A，A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B，对A施加一水平向左的力F，整个装置保持静止。若将A的位置向左移动稍许，整个装置仍保持平衡，则移动后和移动前相比较()A水平外力F增
5、大B墙对B的作用力减小C地面对A的支持力减小 DA对B的作用力减小BD对B受力分析，B受到重力mg、A对B的支持力FN和墙壁对B的支持力FN，如图甲所示。当A向左移动后，A对B的支持力FN的方向不断变化，根据平衡条件及力的合成法则可知A对B的支持力FN和墙壁对B的支持力FN都不断减小，故B、D两项正确；再对A和B整体受力分析，受到总重力G、地面支持力FN、推力F和墙壁的弹力FN，如图乙所示，根据平衡条件有FFN，FNG，故地面对A的支持力不变，推力F随着墙对B的支持力FN的减小而减小，故A、C两项错误。甲乙整体法和隔离法的选择原则(1)当分析系统所受外力时，可以采用整体法来分析外界对系统的作用
6、力。(2)当分析系统内各物体间相互作用时，一般采用隔离法且选择受力较少的物体为研究对象。(3)整体法的优点在于减少受力分析的个数，但不能分析内力；隔离法的优点是对多个物体受力了解比较清楚，但计算时有点麻烦。 主题3平衡中的临界、极值问题1临界问题(1)问题界定：物体所处平衡状态将要发生变化的状态为临界状态，涉及临界状态的问题为临界问题。(2)问题特点当某物理量发生变化时，会引起其他几个物理量的变化。注意某现象“恰好出现”或“恰好不出现”的条件。(3)分析方法：基本方法是假设推理法，即先假设某种情况成立，然后根据平衡条件及有关知识进行论证、求解。2极值问题(1)问题界定：物体平衡的极值问题，一般
7、指在力的变化过程中涉及力的最大值和最小值的问题。(2)分析方法解析法：根据物体的平衡条件列出方程，在解方程时，采用数学知识求极值或者根据物理临界条件求极值。图解法：根据物体的平衡条件作出力的矢量图，画出平行四边形或者矢量三角形进行动态分析，确定最大值或最小值。【典例3】如图所示，物体的质量为2 kg，两根轻细绳AB和AC的一端固定于竖直墙上，另一端系于物体上(BAC60)，在物体上另施加一个方向与水平线也成角的拉力F，若要使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围(g取10 m/s2)。解析物体的受力情况如图，由平衡条件得Fsin F1sin mg0Fcos F2F1cos 0由上述两式得FF1F令F10，得F最大值FmaxN令F20，得F最小值FminN综合得F的取值范围为 NFN。答案NFN临界与极值问题的分析技巧(1)求解平衡中的临界问题和极值问题时，首先要正确地进行受力分析和变化过程分析，找出平衡中的临界点和极值点。(2)临界条件必须在变化中寻找，不能停留在一个状态来研究临界问题，而是要把某个物理量推向极端，即极大或极小，并依此作出科学的推理分析，从而给出判断或结论。