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物体的平衡 隔离法和整体法的应用

高三第二轮复习专题一. 物体的平衡 隔离法和整体法的应用. 长沙市一中 黄 灿. 一 . 回顾解题步骤. 圆环. F 0. F 0. 弹簧. 拉杆. 甲. 乙. 丙. 反思 : 解平衡问题的步骤 : 选取研究对象 →进行受力分析 →列出平衡方程→解出结果. 在受力分析时 , 可以用整体法 , 也可用隔离法.

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物体的平衡 隔离法和整体法的应用

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Presentation Transcript

  1. 高三第二轮复习专题一 物体的平衡 隔离法和整体法的应用 长沙市一中 黄 灿

  2. 一. 回顾解题步骤 圆环 F0 F0 弹簧 拉杆 甲 乙 丙 反思:解平衡问题的步骤: 选取研究对象→进行受力分析→列出平衡方程→解出结果. 在受力分析时,可以用整体法,也可用隔离法 1. (青岛质检)实验室常用的弹簧秤如图所示,连接有挂钩的拉杆与弹簧相连,并固定在外壳一端 O 上,外壳上固定一个圆环,可以认为弹簧秤的质量主要集中在外壳 ( 重为G )上,弹簧和拉杆的质量不计. 现将弹簧秤以两种方式固定于地面上,如图乙、丙所示,分别用恒力F0竖直向上拉弹簧秤,静止时弹簧秤的读数为 ( ) D A.乙图读数F0-G, 丙图读数为F0+G B.乙图读数F0+G, 丙图读数为F0-G C.乙图读数F0, 丙图读数为F0-G D.乙图读数F0-G, 丙图读数为F0

  3. 二. 体验方法、感悟变化 所以, T= 所以, 2. 如图，用一根轻绳２吊着一个重为Ｇ的小球Ｂ，悬挂于天花板上，若给小球一个向右的力Ｆ，重新平衡后，此时绳的拉力是多大？绳与竖直方向的夹角是多大？ 由平衡条件可知: T1=G T2=F T T1 ２ ２ θ Ｆ T2 Ｂ Ｂ Ｆ G

  4. 二. 体验方法、感悟变化 Ｆ 2. (变1)若轻绳2不是悬于天花板，而是连在与B相同的小球A上, 小球A再通过另一根轻绳1悬于天花板上, 仍然用一个水平向右的力F拉B球, 稳定后, 绳2的拉力是多大?绳2与竖直方向的夹角是多大？绳1向哪边偏？ 对B球: F2 F3 １ １ Ａ T’ 2 Ａ T T1 F1 Ａ ２ ２ θ θ Ｂ 对A球: T’1 ２ T2 G T’ Ｆ Ｂ F2=2G Ｆ Ｂ F3=T’2=F G T斜向左上方, 故绳1偏向右边

  5. 二. 体验方法、感悟变化 F2 F3 １ T’ 2 Ａ F1 ２ θ T’1 G T’ Ｂ Ｆ 2. (变2)若要绳1仍然处于竖直方向, 须给A球施加一个大小为多少的水平力? 方向如何? F拉=F1=F 水平向左

  6. 二. 体验方法、感悟变化 2. (变3)如图所示的两球A、B, 分别受到等大的向左和向右的拉力Ｆ, 平衡后的情境应是下面图中的哪一个() １ Ｆ Ａ ２ B Ｆ Ｂ １ １ １ １ Ｆ Ｆ Ｆ Ｆ ２ ２ ２ Ａ ２ Ａ Ａ Ａ Ｆ Ｆ Ｆ Ｂ Ｆ Ｂ （Ａ） Ｂ （Ｂ） Ｂ （Ｃ） （Ｄ） 反思:应用整体法和隔离法解题, 要灵活选择研究 对象.

  7. 二. 体验方法、感悟变化 从右向左看 B C D B F E 答案: 1)T线=0.4N 2)T2=0.2 N 2. (变4)如图所示, CD、EF是两个长度均为40cm、质量分别为60g、20g的两个金属棒, 两端由两根等长的细金属丝相连(不计细金属丝的重力), 形成闭合回路CDEF, 将整个回路用两根绝缘细线悬挂于天花板上, 使两棒保持水平并处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=1T. 在闭合回路CDEF中通以如图所示的电流. I=0.5A, 待系统稳定后, 取g=10m/s2, 求: 1)每根绝缘细 线所受的拉力 2)细金属杆EF 所受的拉力 F F

  8. 二. 体验方法、感悟变化 2. (变5·2002年高考压轴题)有三根长度皆为l=1.00m的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板上的O点, 另一端分别挂有质量皆为m=1.00×10-2 kg的带电小球A和B，它们的电量分别为-q和+q, q=1.00×10-7C. A、B之间用第三根线连接起来. 空间中存在大小为E=1.00×106N/C的匀强电场, 场强方向沿水平向右, 平衡时 A、B球的位置如图所示. 现 将O、B之间的线烧断, 由于有空气 阻力, A、B球最后会达到新的平衡 位置. 求最后两球的机械能与电势能 的总和与烧断前相比改变了多少. (不 计两带电小球间相互作用的静电力) l l l 答案: ∆E＝6.8×10-2J 反思:即使是高考压轴题, 也可找到做过的原型题.

  9. 小结 观书有感 （宋）朱熹 昨夜江头春水生， 艨艟巨舰一毛轻。 向来枉费推移力， 今日中流自在行。 法 积累 化

  10. 再 见

  11. 解: 已知: m=1.00×10-2 kg q=1.00×10-7C l=1.00m E=1.00×106N/C l l l 最终状态如图所示,则: h1 θ h3 x1 h2 对B球, GB=mg=0.1N, F=Eq=0.1N, 故θ=45o,则h2=lsin45o x1 x2 x3 则: h3=h1+h2=l(1-cos30o+sin45o), 两球减少的重力势能E1=mgh1+mgh3=mgl(2-2cos30o+sin45o) 又: x1=lsin30o, x2=lcos45o, x3=x2-x1=l(cos45o-sin30o) 故两球减少的电势能为: E2=Eqx3-Eqx1=Eql(cos45o-2sin30o) 由以上分析可知, 两球机械能与电势能的总和减少了: ∆E=E1+E2=mgl(2-2cos30o+sin45o)+Eql(cos45o-2sin30o) =6.8×10-2J

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