思想方法：假设法在平衡问题中的应用课件.ppt

1、思想方法：思想方法：假设法在平衡问题中假设法在平衡问题中的应用的应用 1.方法指导方法指导 2.例证突破例证突破 3.方法总结方法总结 4.跟踪训练跟踪训练 5.真题演练真题演练第二章第二章 相互作用相互作用一、方法指导一、方法指导1.方法指导方法指导在共点力平衡问题中，若所研究的物体在共点力平衡问题中，若所研究的物体或关联物体的状态、受力关系不能确定或关联物体的状态、受力关系不能确定或题中的物理现象、过程存在多种可能或题中的物理现象、过程存在多种可能的情况时常用假设法求解，即假设其达的情况时常用假设法求解，即假设其达到某一状态或受某力作用，然后利用平到某一状态或受某力作用，然后利用平衡条件、

2、正交分解等方法进行判定衡条件、正交分解等方法进行判定假设法怎样解答共点力平衡问题假设法怎样解答共点力平衡问题？所研究的物体所研究的物体关联物体的状关联物体的状态、受力关系态、受力关系物理现象、过程物理现象、过程对物体受力平衡问题，假设法常用在判断弹力及对物体受力平衡问题，假设法常用在判断弹力及摩擦力的有无和方向上摩擦力的有无和方向上 不能确定不能确定存在多种可能存在多种可能假设法假设法易错辨析易错辨析二、例证突破二、例证突破2.例证突破例证突破静摩擦力静摩擦力方向未知方向未知,可采用假可采用假设法判定设法判定.转解析转解析【典例典例1】一物块放在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力一物块放在粗糙斜

3、面上，在平行斜面向上的外力F作用作用下下,斜面和物块始终处于静止状态斜面和物块始终处于静止状态,当当F的大小按左图所示规律变化的大小按左图所示规律变化时时,物块与斜面间的摩擦力大小的变化规律可能是下列选项中的物块与斜面间的摩擦力大小的变化规律可能是下列选项中的()F1.平衡状态下的物块受几个力作用？平衡状态下的物块受几个力作用？所受静摩擦方向沿斜面向上还是向下？所受静摩擦方向沿斜面向上还是向下？2.假设开始时静摩擦力沿斜面向上假设开始时静摩擦力沿斜面向上,随随F 的的大小减小大小减小,静摩擦力如何变化？反之静摩静摩擦力如何变化？反之静摩擦力又如何变化？擦力又如何变化？审题设疑审题设疑mgFNF

4、f解析解析静摩擦力的方向有沿斜面向上和沿静摩擦力的方向有沿斜面向上和沿斜面向下两种情况斜面向下两种情况.假设开始时静摩擦力方向沿斜面向下假设开始时静摩擦力方向沿斜面向下,则有则有Ffmgsin F，静摩擦力随着，静摩擦力随着F的减的减小而减小小而减小,当当Ff0后后,静摩擦力的方向变为沿静摩擦力的方向变为沿斜面向上斜面向上,且随着且随着F的减小而增大的减小而增大,到到Ffmgsin 后保持不变后保持不变,B对对;FmgFNFf1.假设静摩擦力向下假设静摩擦力向下FmgFNFf2.假设静摩擦力向上假设静摩擦力向上 假设开始时假设开始时Fmgsin,静摩擦力为静摩擦力为0,之之后随着后随着F的减小

5、，静摩擦力方向沿斜面向上的减小，静摩擦力方向沿斜面向上,并有并有FfFmgsin，则静摩擦力随着，则静摩擦力随着F的的减小而增大，直到减小而增大，直到Ffmgsin 后保持不变后保持不变，D对对.答案答案BD 转原题转原题(1)若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小的力的大小(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为比值为.已知存在一临界角已知存在一临界角0，若，若0，则不管，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静沿拖杆方向的推力

6、多大，都不可能使拖把从静止开始运动求这一临界角的正切止开始运动求这一临界角的正切tan0.此条件所给物理情境是能使拖把在地板上从静止开始运动，此条件所给物理情境是能使拖把在地板上从静止开始运动，“能能使使”表达的是临界状态，结合表达的是临界状态，结合“能使能使”二字，则可将二字，则可将FN理解为拖把理解为拖把所受最大静摩擦力所受最大静摩擦力转解析转解析转原题转原题解析解析(1)设该同学沿拖杆方向用大设该同学沿拖杆方向用大小为小为F的力推拖把将推拖把的力的力推拖把将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，根据平衡沿竖直和水平方向分解，根据平衡条件有条件有_mgN_f式中式中N和和f分别为地板对拖把的正压

7、分别为地板对拖把的正压力和摩擦力则有力和摩擦力则有:fN联立联立式得式得F_(2)若不管沿拖杆方向用多大的力都若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应有不能使拖把从静止开始运动，应有_N这时，这时，式仍满足联立式仍满足联立式得式得sincos 现考察使上式成立的现考察使上式成立的角的取值范角的取值范围注意到上式右边总是大于零，围注意到上式右边总是大于零，且当且当F无限大时极限为零，无限大时极限为零，有有:sincos_使 上 式 成 立 的使 上 式 成 立 的 角 满 足角 满 足_，这里，这里0是题中所定义是题中所定义的临界角，即当的临界角，即当_时，时，不管沿拖杆方向用多

8、大的力都推不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把不动拖把临界角的正切为临界角的正切为tan0_三、方法总结三、方法总结3.方法总结方法总结临界状态处理方法临界状态处理方法假设法假设法某种物理现象变化为另一种物理现象的转折状态叫做临界状某种物理现象变化为另一种物理现象的转折状态叫做临界状态，平衡物体的临界状态是指物体所处的平衡状态将要破坏、态，平衡物体的临界状态是指物体所处的平衡状态将要破坏、而尚未破坏的状态。解答平衡物体的临界问题时可用假设法。而尚未破坏的状态。解答平衡物体的临界问题时可用假设法。运用假设法解题的基本步骤是：运用假设法解题的基本步骤是：1.明确研究对象；明确研究对象；2.画受力图

9、；画受力图；3.假设可发生的临界现象；假设可发生的临界现象；4.列出满足所发生的临界现象的平衡方程求解。列出满足所发生的临界现象的平衡方程求解。四、跟踪训练四、跟踪训练4.跟踪训练跟踪训练解题分析解题分析本题是一个静态平衡问题，由本题是一个静态平衡问题，由于不知物体于不知物体P和和Q的质量关系，所的质量关系，所以放置在斜面上的以放置在斜面上的Q物体在没有水物体在没有水平向左的恒力推平向左的恒力推Q时可能受到斜面时可能受到斜面对它的静摩擦力作用，也可能不受对它的静摩擦力作用，也可能不受斜面对它的摩擦力作用。斜面对它的摩擦力作用。【跟踪训练跟踪训练】如图所示，表面粗糙的固定斜面如图所示，表面粗糙的

10、固定斜面体顶端安有滑轮，两物块体顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。P悬于悬于空中，空中，Q放在斜面上，均处于静止状态，当用放在斜面上，均处于静止状态，当用水平向左的恒力推水平向左的恒力推Q时，时，P、Q仍静止不动，则仍静止不动，则AQ受到的摩擦力一定变小受到的摩擦力一定变小 BQ受到的摩擦力一定变大受到的摩擦力一定变大 C轻绳上拉力一定变小轻绳上拉力一定变小 D轻绳上拉力一定不变轻绳上拉力一定不变解析解析（假设法）：假设开始时（假设法）：假设开始时Q重力沿斜面的分量与重力沿斜面的分量与P的重的重力大小相等，所以

11、力大小相等，所以Q不受摩擦不受摩擦力，因此力，因此A错误错误.假设开始时摩假设开始时摩擦力的方向向上，则擦力的方向向上，则B错误错误.因因此只有此只有D正确正确.答案：答案：D解析显隐解析显隐【跟踪训练跟踪训练】如右图所示，固定斜面上有一如右图所示，固定斜面上有一光滑小球，分别与一竖直轻弹簧光滑小球，分别与一竖直轻弹簧P和一平行斜面和一平行斜面的轻弹簧的轻弹簧Q连接着，小球处于静止状态，则关于连接着，小球处于静止状态，则关于小球所受力的个数不可能的是小球所受力的个数不可能的是 ()A1B2C3D4【解析解析】设斜面倾角为设斜面倾角为，小球质量为，小球质量为m，假设轻弹簧，假设轻弹簧P对小球对小

12、球的拉力恰好等于的拉力恰好等于mg，则小球受二力平衡；假设轻弹簧，则小球受二力平衡；假设轻弹簧Q对小球的对小球的拉力等于拉力等于mgsin，小球受到重力、弹簧，小球受到重力、弹簧Q的拉力和斜面的支持力的拉力和斜面的支持力作用，三力平衡；如果两个弹簧对小球都施加了拉力，那么除了作用，三力平衡；如果两个弹簧对小球都施加了拉力，那么除了重力，小球只有再受到斜面的支持力才能保证小球受力平衡，即重力，小球只有再受到斜面的支持力才能保证小球受力平衡，即四力平衡；小球只受单个力的作用，合力不可能为零，小球不可四力平衡；小球只受单个力的作用，合力不可能为零，小球不可能处于静止状态能处于静止状态答案答案 A解析

13、显隐解析显隐对应小球静止，弹簧对应小球静止，弹簧P、Q及斜面可以提及斜面可以提供不不同的弹力供不不同的弹力.？转转 解析解析【跟踪训练跟踪训练】倾角为倾角为37的斜面与水平面保持静止，斜面上的斜面与水平面保持静止，斜面上有一重为有一重为G的物体的物体A，物体，物体A与斜面间的动摩擦因数与斜面间的动摩擦因数0.5.现给现给A施以一水平力施以一水平力F，如图所示设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，如图所示设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等(sin370.6，cos370.8)，如果物体，如果物体A能在斜面上静止，水能在斜面上静止，水平推力平推力F与与G的比值可能是的比值可能是()A.3 B.5 C.1 D.0.1使物体使物体A保持静止，保持静止，水平推力水平推力F是可以取是可以取不同数值的不同数值的.？转转 原题原题五、真题演练五、真题演练5.真题演练真题演练