2025版高考物理全程一輪復(fù)習(xí)第二章相互作用專題強化三動態(tài)平衡及平衡中的臨界極值問題課件

這是一份2025版高考物理全程一輪復(fù)習(xí)第二章相互作用專題強化三動態(tài)平衡及平衡中的臨界極值問題課件，共24頁。PPT課件主要包含了考點一，考點二，答案AC，答案BD，答案D，答案C等內(nèi)容，歡迎下載使用。
素養(yǎng)目標(biāo)1．學(xué)會用圖解法、解析法等解決動態(tài)平衡問題．2．學(xué)會分析平衡中的臨界與極值問題．
考點一　動態(tài)平衡問題1．動態(tài)平衡：是指平衡問題中的一部分力是變力，是動態(tài)力，力的大小和方向要發(fā)生變化，所以叫動態(tài)平衡．
2．分析動態(tài)平衡問題方法的選取技巧(1)解析法①列平衡方程，列出未知量與已知量的關(guān)系表達式；②根據(jù)已知量的變化情況來確定未知量的變化情況．(2)圖解法(3)相似三角形法①根據(jù)已知條件畫出對應(yīng)的力的三角形和空間幾何相似三角形，確定對應(yīng)邊，利用三角形相似法列出比例式；②確定未知量的變化情況．
【溫馨提示】　平衡中的“三看”與“三想”(1)看到“緩慢”，想到“物體處于動態(tài)平衡狀態(tài)”．(2)看到“輕繩、輕環(huán)”，想到“繩、環(huán)的質(zhì)量可忽略不計”．(3)看到“光滑”，想到“摩擦力為零”．
例1 (多選)[2024·四川成都高三檢測]某中學(xué)舉行趣味運動會時，挑戰(zhàn)用一支鋼尺取出深盒子(固定不動)中的玻璃球，該游戲深受大家喜愛，參與者熱情高漲．游戲中需要的器材和取球的原理分別如圖甲和圖乙所示．若忽略玻璃球與盒壁、鋼尺間的摩擦力，在不損壞盒子的前提下，鋼尺沿著盒子上邊緣某處旋轉(zhuǎn)撥動(鋼尺在盒內(nèi)的長度逐漸變短)，使玻璃球沿著盒壁緩慢上移時，下列說法正確的是(　　)A．鋼尺對玻璃球的彈力逐漸減小B．鋼尺對玻璃球的彈力先增大后減小C．盒壁對玻璃球的彈力逐漸減小D．盒壁對玻璃球的彈力先減小后增大
解析：對玻璃球的受力分析如圖所示，玻璃球受重力G，左側(cè)鋼尺對玻璃球的彈力F1，盒壁對玻璃球的彈力F2，玻璃球在3個力作用下處于動態(tài)平衡，玻璃球沿著紙盒壁緩慢上移時，θ角變大，利用圖解法可知，F(xiàn)1和F2均逐漸減小，A、C項正確，B、D項錯誤．故選AC.
例2 (多選)如圖，一粗糙斜面固定在地面上，斜面頂端裝有一光滑定滑輪．一細繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊N，另一端與斜面上的物塊M相連，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用水平向左的拉力緩慢拉動N，直至懸掛N的細繩與豎直方向成45°.已知M始終保持靜止，則在此過程中(　　)A．水平拉力的大小可能保持不變B．M所受細繩的拉力大小一定一直增加C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D．M所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加
解析：如圖所示，以物塊N為研究對象，它在水平向左拉力F作用下，緩慢向左移動直至細繩與豎直方向夾角為45°的過程中，水平拉力F逐漸增大，繩子拉力T逐漸增大；對M受力分析可知，若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下，則隨著繩子拉力T的增加，則摩擦力f也逐漸增大；若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上，則隨著繩子拉力T的增加，摩擦力f可能先減小后增加．故本題選BD.
[教你解決問題]讀題―→選研究對象―→畫受力圖
例3 [2024·河北唐山模擬]如圖所示，木板B放置在粗糙水平地面上，O為光滑鉸鏈．輕桿一端與鉸鏈O固定連接，另一端固定連接一質(zhì)量為m的小球A.現(xiàn)將輕繩一端拴在小球A上，另一端通過光滑的定滑輪O′由力F牽引，定滑輪位于O的正上方，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)改變力F的大小使小球A和輕桿從圖示位置緩慢運動到O′正下方，木板始終保持靜止，則在整個過程中(　　)A．外力F大小不變B．輕桿對小球的作用力大小變小C．地面對木板的支持力逐漸變小D．地面對木板的摩擦力逐漸減小
例4 (多選)如圖所示，繞過滑輪的輕繩一端固定在豎直墻上，站在地面上的人用手拉著繩的另一端，滑輪下吊著一個小球，處于靜止?fàn)顟B(tài)，保持B點高度不變，在人緩慢向左移動一小段距離的過程中(　　)A．繩上張力變大B．人對地面的壓力變大C．地面對人的摩擦力變大D．滑輪受到繩的作用力變大
思維提升三力作用下的動態(tài)平衡
考點二　平衡中的臨界、極值問題1．臨界問題當(dāng)某物理量變化時，會引起其他幾個物理量的變化，從而使物體所處的平衡狀態(tài)“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”，在問題的描述中常用“剛好”“恰能”“恰好”等．臨界問題常見的種類：(1)由靜止到運動，摩擦力達到最大靜摩擦力．(2)繩子恰好繃緊，拉力F＝0.(3)剛好離開接觸面，支持力FN＝0.2．極值問題平衡中的極值問題，一般指在力的變化過程中的最大值和最小值問題．
3．解決極值和臨界問題的三種方法
例5 如圖所示，質(zhì)量為m的球放在傾角為α的光滑斜面上，用擋板AO將球擋住，使球處于靜止?fàn)顟B(tài)，若擋板與斜面間的夾角為β，則(重力加速度為g)(　　)A．當(dāng)β＝30°時，擋板AO所受壓力最小，最小值為mg sin αB．當(dāng)β＝60°時，擋板AO所受壓力最小，最小值為mg cs αC．當(dāng)β＝60°時，擋板AO所受壓力最小，最小值為mg sin αD．當(dāng)β＝90°時，擋板AO所受壓力最小，最小值為mg sin α
解析：分析小球的受力情況：重力G、斜面的支持力N2和擋板AO的壓力N1，由平衡條件得知N2和N1的合力與G大小相等、方向相反，保持不變．當(dāng)擋板與斜面的夾角變化時，作出四個位置受力圖，由圖看出當(dāng)擋板與斜面垂直時，擋板對小球的壓力N1最小，擋板AO所受壓力即最小，此時β＝90°，最小值N1＝mg sin α，故D正確．
例6 如圖，傾角為45°的斜面體A放在水平地面上，A與地面間的動摩擦因數(shù)為0.75，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，光滑半球體B靜止在豎直墻和斜面體之間，已知A、B所受重力都為G.若在B的球心處施加一豎直向下的力F，要保持斜面體靜止不動，F(xiàn)的最大值是(　　)A．G B．1.5GC．2G D．2.5G