學(xué)案力平衡極值臨界值問題及小結(jié)

1、專題5、平衡物體的臨界與極植問題高考要求1、掌握分析平衡物體的臨界問題的基本思維方法一一假設(shè)法。2、掌握會(huì)用數(shù)學(xué)知識(shí)求解物體極值問題。學(xué)習(xí)內(nèi)容一、臨界問題1、臨界狀態(tài)：是一種物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N物理現(xiàn)象，或從一物理過程轉(zhuǎn)入到另一物 體過程的轉(zhuǎn)折狀態(tài)，臨界狀態(tài)也可理解為“恰好出現(xiàn)”和“恰好不出現(xiàn)”某種現(xiàn)象的狀態(tài)， 解決這類問題的關(guān)鍵是要注意“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”的條件。2、處理臨界問題的基本思維方法一一假設(shè)推理法?！纠?】如圖所示，物體的質(zhì)量為 2kg，兩根輕細(xì)繩AB和AC的一端連接于豎直墻上， 另一端系于物體上，在物體上另施一個(gè)方向與水平線成0 =60°的拉力F，若要使繩都能伸

2、直，求拉力F的大小范圍。【例2】如圖所示，物體 A重10N，物體與豎直墻的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，用一個(gè)與水平成45°角的力F作用在物體上，要使物體 A靜止于墻上，則 F的取值是多少?、極植問題1、極值問題是指研究平衡問題中某物理量發(fā)生變化時(shí)出現(xiàn)的最大值或最小值。2、研究平衡物體的極值問題的兩種方法。解析法：根據(jù)平衡條件列方程， 在解方程對(duì)采用數(shù)學(xué)知識(shí)求極值。通常用到的數(shù)學(xué)知識(shí)有二次函數(shù)極值、判別式法、配方法、定和定積法、討論分析極值、三角函數(shù)極值、以及 幾何法求極值等。圖解法：即根據(jù)物體的平衡條件出力的矢量圖，確定最大值和最小值。【例3】重為G的木塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為卩,一人欲

3、用最小的作用力 F使木塊作勻速運(yùn)動(dòng)，則此最小作用力的大小和方向應(yīng)如何?解析法圖解法【例4】如圖所示，用細(xì)線 AO、BO懸掛重物，BO水平與豎直線成30°角，若AO、BO能承受的最大拉力各為 10N和6N , OC能承受足夠大的拉力,允許的最大重力為多少?想一想：如圖所示，質(zhì)量為 M的小球放在傾角為a的光滑斜面上,小球被與水平成3角的細(xì)線系住，斜面體位于光滑水平面上，用水平力 緩慢地向左推斜面體，3角將減小，當(dāng)3 =時(shí)細(xì)線拉力最小，時(shí) F=。xxxx創(chuàng)新:1、在電視節(jié)目中，我們常常能看到一種精彩的水上運(yùn)動(dòng)一一滑水板，如圖所示，運(yùn)動(dòng)員在快艇的水平牽引力作用下，腳踏傾斜滑板在水上勻速滑行。

4、設(shè)滑板是光滑的，若運(yùn)動(dòng)員與滑板的總質(zhì)量為 m=70kg，滑板的總面積為 S=0.12m2，水的密度為 p =1.0 x 103kg/m3,理論研究表明：當(dāng)滑板與水平方向的夾角為 0 （板 前端抬起的角度）時(shí)，水對(duì)板的作用力大小為Fn= p Sv2sin20，方向垂直于板面。式中v為快艇的牽引力速度，S為滑板的滑水面積。 求: 為使滑板能在水面上滑行，快艇水平牽引滑板的最小速度。2、如圖所示，兩根直木棍 AB和CD相互平行，斜靠在豎直墻壁 上固定不動(dòng)，一根水泥圓筒從木棍的上部勻速滑下，若保持兩木棍傾 角不變，將兩棍間的距離減小后固定不動(dòng)，仍將水泥圓筒放在兩木棍 上部，則水泥圓筒在兩木棍上將（）A

5、、仍勻速滑下B、勻加速滑下C、可能靜止D、一定靜止v快艇口 | ：二：二水面D .專題6、力物體的平衡小結(jié)高考要求1、力的矢量性（A）；2、重力（A）重心（A）形變和彈力（A）滑動(dòng)摩擦力（A）靜摩擦力（A）；3、力和合成和分解（A）平行四邊形定則（B）；4、共點(diǎn)力的平衡（A）*力矩和力矩的平衡。力的概念定義、三要素、作用效果力物體的平衡力的種類力的合成與分解共點(diǎn)力的平衡重力、彈力（彈簧彈力和一般彈力的計(jì)算）、摩 擦力（滑動(dòng)摩擦力的公式、靜摩擦力的計(jì)算）原則（等效性）、方法狀態(tài)（靜止、勻速直線運(yùn)動(dòng)）知識(shí)結(jié)構(gòu)2條件:F合=0典型例題【例1】如圖物 角為45°的斜面上， 現(xiàn)將斜面傾角由45

6、 列說法正確的是7777777777777777.AB，并支持著，不計(jì)繩所受重力，求風(fēng)箏與水平面A、B用細(xì)繩連接后跨過滑輪，A靜止在傾B懸掛著。已知mA=2mB,不計(jì)滑輪摩擦，增大到50°,但物體仍保持靜止，那么下 ( )A、繩子的張力將增大B、物體A對(duì)斜面的壓力將增大C、繩子張力及物體 A受到的摩擦力都不變D、物體A受到的靜摩擦力將增大【例2】重G的風(fēng)箏用繩子固定于地面 P點(diǎn)，風(fēng)的壓力垂直于風(fēng)箏表面 風(fēng)箏使它平衡。若測得繩子拉力T,繩與地面夾角為a所夾的角0及風(fēng)對(duì)風(fēng)箏的壓力。BC繩上拉力的最大值和最小值(繩的重力均不計(jì)，物重改變 BC繩的方向，試求: 0 < 90°【例3】在如圖所示中，若保持 AC繩的方向不變, 能達(dá)到平衡時(shí)，0角的取值范圍；要使 0°< 范圍內(nèi)， 為G)【例4】如圖所示的拔樁架中，繩CE豎直，夾角aF=400N，求此時(shí)的拔樁力多大？【例5】(軋鋼機(jī)所軋鋼板的最大厚度)如圖右所示，一臺(tái)軋鋼機(jī)的兩個(gè)滾子以相反方向旋轉(zhuǎn)，滾子直徑 d =50 cm ,間距a=0.5cm，如果滾子和鋼板間的動(dòng)摩擦因數(shù)卩=0.5，試求僅靠滾子的作用能進(jìn)入滾子間的鋼板的最大厚度bo【例6】圖中A、B為豎直墻上等高的兩點(diǎn)， AO和BO是