202X年高考物理一輪復(fù)習(xí)專題3.1靜力學(xué)三大基本性質(zhì)力與“黃金三角形”課件

基礎(chǔ)知識(shí)回顧重點(diǎn)題型學(xué)習(xí)重要方法總結(jié)課后鞏固習(xí)題中含2019年高考真題1．重力(1)產(chǎn)生：由于

的吸引而使物體受到的力．(2)大?。号c物體的質(zhì)量成

，即G＝

，可用

測(cè)量重力．(3)方向：總是．(4)重心：其位置與其

分布和形狀有關(guān)．地球正比mg彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下質(zhì)量2．彈力(1)定義：發(fā)生

的物體由于要恢復(fù)原狀而對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生的作用力．(2)產(chǎn)生的條件①物體間直接

；②接觸處發(fā)生

(3)方向：總是與物體形變的方向

彈性形變接觸彈性形變相反(4)大小——胡克定律①內(nèi)容：彈簧發(fā)生

時(shí)，彈力的大小跟彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)的長(zhǎng)度x成

②表達(dá)式：F＝

，k是彈簧的

，由彈簧自身的性質(zhì)決定，單位是

，用符號(hào)N/m表示，x是彈簧長(zhǎng)度的

，不是彈簧形變以后的長(zhǎng)度．彈性形變正比kx勁度系數(shù)牛頓每米變化量如何判斷彈力的有無？1.根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件直接判斷根據(jù)物體是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來判斷是否存在彈力．此方法多用來判斷形變較明顯的情況.2．利用假設(shè)法判斷對(duì)形變不明顯的情況，可假設(shè)兩個(gè)物體間彈力不存在，看物體還能否保持原有的狀態(tài)，若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，則此處不存在彈力，若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，則此處一定存在彈力．3．根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用牛頓第二定律或共點(diǎn)力平衡條件判斷彈力是否存在．3.靜摩擦力(1)產(chǎn)生：兩個(gè)相互接觸的物體，有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力．(2)作用效果：總是起著阻礙物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的作用．(3)產(chǎn)生條件：①相互接觸且擠壓；②有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)；③接觸面粗糙．(4)大?。弘S外力的變化而變化，大小在零和最大靜摩擦力之間．(5)方向：與接觸面相切，且總是與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反．(6)最大靜摩擦力：靜摩擦力的最大值，叫做最大靜摩擦力．4.受力分析1.定義把指定物體(研究對(duì)象)在特定的物理環(huán)境中受到的所有外力都找出來，并畫出

示意圖的過程．2．受力分析的一般順序先分析場(chǎng)力(

、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力)，再分析接觸力(彈力、

)，最后分析其他力.受力重力摩擦力5.共點(diǎn)力的平衡Ⅱ1.平衡狀態(tài)物體處于

狀態(tài)或

狀態(tài)．2．共點(diǎn)力的平衡條件靜止勻速直線運(yùn)動(dòng)6．平衡條件的推論(1)二力平衡：如果物體在兩個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個(gè)力必定大小

，方向

．(2)三力平衡：如果物體在三個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任何一個(gè)力與其余兩個(gè)力的合力大小

，方向

；并且這三個(gè)力的矢量可以形成一個(gè)封閉的矢量

．(3)多力平衡：如果物體在多個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任何一個(gè)力與其余幾個(gè)力的合力大小

，方向

．相等相反相等相反三角形相等相反第二部分、重點(diǎn)題型一遍過例1、如圖，物塊a、b和c的質(zhì)量相同，a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧S1和S2相連，通過系在a上的細(xì)線懸掛于固定點(diǎn)O；整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)；現(xiàn)將細(xì)繩剪斷，將物塊a的加速度記為a1，S1和S2相對(duì)原長(zhǎng)的伸長(zhǎng)分別為△l1和△l2，重力加速度大小為g，在剪斷瞬間A.a1=3gB.a1=0C.△l1=2△l2D.△l1=△l2【答案】AC題型一、彈簧彈力的不可突變與靜摩擦力大小方向的詭詐行為解析：本題考查的重點(diǎn)是彈簧彈力不可突變的特征，剪斷前、后彈簧彈力的大小不變；彈簧的伸長(zhǎng)量也不變；剪斷前將b、c當(dāng)作整體進(jìn)行研究，可知彈簧S1的伸長(zhǎng)量剪斷前對(duì)c進(jìn)行研究，可知彈簧S2的伸長(zhǎng)量：故：C正確；剪斷前對(duì)A進(jìn)行受力分析：剪斷瞬間T=0，對(duì)A得：故A正確題型一、彈簧彈力的不可突變與靜摩擦力大小方向的詭詐行為方法總結(jié)：本題的關(guān)鍵在于彈簧的彈力大小在剪斷細(xì)線前后是不變的，抓住這一特點(diǎn)利用平衡關(guān)系式或牛二定律便可求解；題型一、彈簧彈力的不可突變與靜摩擦力大小方向的詭詐行為例2、如圖所示，將兩相同的木塊a、b置于粗糙的水平地面上，中間用一輕彈簧連接，兩側(cè)用細(xì)繩系于墻壁．開始時(shí)a、b均靜止，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，兩細(xì)繩均有拉力，a所受摩擦力Ffa≠0，b所受摩擦力Ffb＝0.現(xiàn)將右側(cè)細(xì)繩剪斷，則剪斷瞬間()A．Ffa大小不變 B．Ffa方向改變C．Ffb仍然為零 D．Ffb方向向右【答案】AD題型一、彈簧彈力的不可突變與靜摩擦力大小方向的詭詐行為解析：兩物塊相同，由受力分析可知兩物體受到彈簧拉力大小相等，方向相反，繩子對(duì)b的拉力等于彈簧對(duì)b的拉力，若a平衡且有摩擦力，則繩對(duì)a拉力大小等于b受到得繩子拉力大小相等，此摩擦力小于最大靜摩擦力，故當(dāng)間斷右側(cè)細(xì)繩后，a受力情況不變，b受到的摩擦力與彈簧拉力平衡，大小與a受到的摩擦力相等。例3、如圖所示，在傾角為30的粗糙斜面上放置質(zhì)量為10kg的物塊，物塊的一端連接有輕質(zhì)彈簧，已知彈簧的勁度系數(shù)為50N/m，初始時(shí)物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)且斜面對(duì)物體的靜摩擦力剛好達(dá)到最大值，此時(shí)彈簧的壓縮量為0.5m，現(xiàn)施加一個(gè)沿斜面向上的拉力F，物塊依然保持靜止?fàn)顟B(tài)，則F的值可能是：A：20NB：30NC:50ND:60N【答案】ABC題型一、彈簧彈力的不可突變與靜摩擦力大小方向的詭詐行為解析：開始時(shí)對(duì)物塊在沿斜面方向上受力分析可知：帶入相關(guān)參數(shù):,,故施加沿斜面向上的拉力后,當(dāng)拉力的大小在0-25N之間變化時(shí)，根據(jù)平衡式：，此時(shí)靜摩擦力沿斜面向上大小從（25N-0N）之間變化；大小逐漸減小。施加沿斜面向上的拉力后,當(dāng)拉力的大小在25N-50N之間變化時(shí)，根據(jù)平衡式：，此時(shí)靜摩擦力沿斜面向下大小從（0N-25N）之間變化；大小逐漸逐漸增大。故本題的正確選項(xiàng)：ABC例4、如圖所示，表面粗糙的固定斜面頂端安有滑輪，兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過定滑輪(不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦)，P懸于空中，Q放在斜面上，均處乎靜止?fàn)顟B(tài)．當(dāng)用水平向左的恒力推Q時(shí)，P、Q仍靜止不動(dòng)，則A.Q受到的摩擦力一定變小B.Q受到的摩擦力一定變大C.輕繩上拉力一定變小D.輕繩上拉力一定不變答案：D題型一、彈簧彈力的不可突變與靜摩擦力大小方向的詭詐行為方法總結(jié)：靜摩擦力的分析要注意三性：(1)隱蔽性：靜摩擦力方向雖然總是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，但相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)往往不容易確定，一般要用假設(shè)法去推理分析．(2)被動(dòng)性：靜摩擦力大小沒有確定的計(jì)算公式，是因?yàn)槠浯笮⊥枰善渌饬瓦\(yùn)動(dòng)狀態(tài)一起來決定，或其它外力跟靜摩擦力的合力決定物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．一般需要根據(jù)牛頓第二定律或平衡條件確定．(3)可變性：靜摩擦力的大小和方向一般根據(jù)牛頓第二定律或平衡條件確定．只要其大小在范圍內(nèi)，當(dāng)其它外力變化，或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有所變化時(shí)，靜摩擦力的大小和方向會(huì)作相應(yīng)的變化．方法總結(jié)：

在研究涉及靜摩擦力方向判斷、大小計(jì)算的題目時(shí)，要注意靜摩擦力最大的特點(diǎn)是為了維持物體的平衡而隨著外力的變化而不斷發(fā)生變化的；（所以也把靜摩擦力叫做和事佬）在本題中隨著外力的變化靜摩擦力的大小與方向都在不斷變化。

題型一、彈簧彈力的不可突變與靜摩擦力大小方向的詭詐行為特別提醒(1)受靜摩擦力作用的物體不一定靜止，受滑動(dòng)摩擦力作用的物體不一定運(yùn)動(dòng)。(2)摩擦力阻礙的是物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，但不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，即摩擦力不一定是阻力。(3)靜摩擦力的作用點(diǎn)總是在兩物體的接觸面上且方向與接觸面相切(與對(duì)應(yīng)的彈力方向垂直)。題型二、矢量三角形在靜力學(xué)平衡問題中的應(yīng)用適用條件：當(dāng)一個(gè)物體處于三力平衡的狀態(tài)下，且其中有兩個(gè)力是相互垂直的可以用矢量三角形法解題。例5、如圖所示，由兩種材料做成的半球面固定在水平地面上，球右側(cè)面是光滑的，左側(cè)面粗糙，O點(diǎn)為球心，A、B是兩個(gè)相同的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，物塊A靜止在左側(cè)面上，物塊B在圖示水平力F作用下靜止在右側(cè)面上，A、B處在同一高度，AO、BO與豎直方向的夾角均為θ，則半球面對(duì)A的支持力FN1以及靜摩擦力f，半球?qū)的支持力FN2以及推力F的值？解析：分別對(duì)AB兩物塊進(jìn)行受力分析，如圖甲所示，將物塊所受的力通過平移延長(zhǎng)等手段，放在封閉的三角形中，如圖乙紅色三角形所示；在兩個(gè)封閉的紅色三角形中每一條邊代表著一個(gè)力，結(jié)合三角函數(shù)的關(guān)系：分別對(duì)AB兩物塊進(jìn)行研究得：題型二、矢量三角形在靜力學(xué)平衡問題中的應(yīng)用例6、如圖所示,小圓環(huán)A吊著一個(gè)質(zhì)量為m2的物塊并套在另一個(gè)豎直放置的大圓環(huán)上,有一細(xì)線一端拴在小圓環(huán)A上,另一端跨過固定在大圓環(huán)最高點(diǎn)B的一個(gè)小滑輪后吊著一個(gè)質(zhì)量為m1的物塊.如果小圓環(huán)、滑輪、繩子的大小和質(zhì)量以及相互之間的摩擦都可以忽略不計(jì),繩子又不可伸長(zhǎng),若平衡時(shí)弦AB所對(duì)應(yīng)的圓心角為α,則兩物塊的質(zhì)量比m1∶m2應(yīng)為答案：題型三、相似三角形在靜力學(xué)平衡問題中的應(yīng)用適用條件：1、一個(gè)物體處于三力平衡的狀態(tài);2、已知必要的幾何長(zhǎng)度、或一定的幾何關(guān)系。解析：對(duì)小圓環(huán)環(huán)A進(jìn)行受力分析如圖甲所示；將A所受的力通過平移、延長(zhǎng)等手段放在一個(gè)封閉的三角形中如圖乙所示；題型三、相似三角形在靜力學(xué)平衡問題中的應(yīng)用在圖乙中根據(jù)構(gòu)造出來的紅色封閉三角形與幾何三角形AOB相似，根據(jù)相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例得：方法總結(jié)：相似三角形法解題的步驟：1、對(duì)物體受力分析判斷是否滿足相似三角形法解題的基本條件。2、若滿足條件，則構(gòu)建相似封閉的三角形。3、根據(jù)相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例的方法列式，尋找各力之間的相互關(guān)系。題型三、相似三角形在靜力學(xué)平衡問題中的應(yīng)用例7、如圖，墻上有兩個(gè)釘子a和b，它們的連線與水平方向的夾角為45°，兩者的高度差為l。一條不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定于a點(diǎn)，另一端跨過光滑釘子b懸掛一質(zhì)量為m1的重物。在繩上距a端l/2的c點(diǎn)有一固定繩圈。若繩圈上懸掛質(zhì)量為m2的鉤碼，平衡后繩的ac段正好水平，則重物和鉤碼的質(zhì)量比為：答案：Cm2gTm2gTC,D解析：對(duì)平衡后C處的結(jié)點(diǎn)進(jìn)行受力分析，如圖左圖所示：構(gòu)造封閉的三角形，如右圖所示，幾何三角形bCD與紅色的力三角形相似，根據(jù)對(duì)應(yīng)邊成比例得：方法總結(jié)：1、三力平衡作用下有兩種方法可以使用，根據(jù)題型特點(diǎn)判斷是矢量三角形法還是相似三角形法。2、這兩種方法有一個(gè)共同點(diǎn)—構(gòu)建矢量三角形。3、用矢量三角形法解題的特征是題干中構(gòu)造出的三角形是直角三角形，且已知一個(gè)關(guān)聯(lián)角。4、用相似三角形法解題的特征是題干中明確了一定的幾何長(zhǎng)度信息。5、如果一個(gè)問題考查到了與幾何長(zhǎng)度相關(guān)的問題則必是相似三角形法解題；題型四、動(dòng)態(tài)圖解法處理第一類動(dòng)態(tài)變化問題適用條件：1、三力平衡；2、有一個(gè)力的大小方向不變，有一個(gè)力的方向不變；3、當(dāng)物體的受力環(huán)境在變化時(shí)，物體緩慢的移動(dòng)例8、如圖，一小球放置在木板與豎直墻面之間。設(shè)墻面對(duì)球的壓力大小為N1，球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镹2。以木板與墻連接點(diǎn)所形成的水平直線為軸，將木板從圖示位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置。不計(jì)摩擦，在此過程（）答案：BA.N1始終減小，N2始終增大B.N1始終減小，N2始終減小C.N1先增大后減小，N2始終減小D.N1先增大后減小，N2先減小后增大題型四、動(dòng)態(tài)圖解法處理第一類動(dòng)態(tài)變化問題解析：根據(jù)題意，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，滿足動(dòng)態(tài)圖解法的條件；構(gòu)建出紅色的封閉三角形；結(jié)合題意小球所受的重力的大小和方向是不變的，小球所受的墻壁的支持力的方向是不變的；伴隨著木板轉(zhuǎn)動(dòng)，木板與墻壁之間的夾角θ在不斷增大；在圖中找到θ角，根據(jù)θ角的變化規(guī)律，改變?nèi)切蔚男螤?，確定出N1、N2均在減小。題型四、動(dòng)態(tài)圖解法處理第一類動(dòng)態(tài)變化問題方法總結(jié)：解題步驟1、根據(jù)物體受力特點(diǎn)以及力的變化關(guān)系，判斷是否滿足矢量三角形動(dòng)態(tài)圖解法的條件；2、構(gòu)造封閉的三角形；3、確定特征力，哪個(gè)力是大小方向不變的，哪個(gè)力是方向不變的，哪個(gè)力是大小和方向都在變化4、尋找動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)角，并確定角的變化規(guī)律5、在滿足3、4兩條件的基礎(chǔ)上作圖比較。題型四、動(dòng)態(tài)圖解法處理第一類動(dòng)態(tài)變化問題動(dòng)態(tài)平衡問題的處理方法----------三角函數(shù)分析法；θθmgFN1FN2分析：關(guān)聯(lián)角θ增大,由方程式可知FN2減小、FN1也減小。條件：當(dāng)物體受到的三個(gè)力可以構(gòu)成封閉的直角三角形時(shí)可以用。題型四、動(dòng)態(tài)圖解法處理第一類動(dòng)態(tài)變化問題例9、如圖所示，小球用細(xì)繩系住，繩的另一端固定于O點(diǎn)．現(xiàn)用水平力F緩慢推動(dòng)斜面體，小球在斜面上無摩擦地滑動(dòng)，細(xì)繩始終處于直線狀態(tài)，當(dāng)小球升到接近斜面頂端時(shí)細(xì)繩接近水平，此過程中斜面對(duì)小球的支持力FN以及繩對(duì)小球的拉力FT的變化情況是（）A:FN保持不變，F(xiàn)T不斷增大B:FN不斷增大，F(xiàn)T不斷減小C．FN保持不變，F(xiàn)T先增大后減小D．FN不斷增大，F(xiàn)T先減小后增大答案：D題型四、動(dòng)態(tài)圖解法處理第一類動(dòng)態(tài)變化問題題型四、動(dòng)態(tài)圖解法處理第一類動(dòng)態(tài)變化問題解析：對(duì)小球受力分析，構(gòu)建封閉的三角形，假設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，根據(jù)題意θ在不斷增大，重力的大小和方向不變，支持力FN的方向不變；對(duì)紅色三角形進(jìn)行動(dòng)態(tài)變化如右圖所示，可知D正確。題型五、相似三角形法處理