2019-2020年高考物理 力矩平衡條件及應(yīng)用課件 新人教版.doc
《2019-2020年高考物理 力矩平衡條件及應(yīng)用課件 新人教版.doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020年高考物理 力矩平衡條件及應(yīng)用課件 新人教版.doc(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
2019-2020年高考物理 力矩平衡條件及應(yīng)用課件 新人教版 圖3-1 力矩平衡以其廣泛的實(shí)用性,再次被考綱列為考查的內(nèi)容,且以此知識(shí)點(diǎn)為素材的高考命題屢次再現(xiàn)于近幾年高考上海卷及全國(guó)理綜卷中.其難點(diǎn)分布于:(1)從實(shí)際背景中構(gòu)建有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物理模型.(2)靈活恰當(dāng)?shù)剡x取固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸.(3)將轉(zhuǎn)動(dòng)模型從相關(guān)系統(tǒng)(連結(jié)體)中隔離分析等. ●難點(diǎn)展臺(tái) 1.(★★★★)如圖3-1所示,一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿OA,可繞水平軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),左端A掛一質(zhì)量為m的物體,從桿上一點(diǎn)B系一不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩,將繩跨過(guò)光滑的釘子C與彈簧K連接,彈簧右端固定,這時(shí)輕桿在水平位置保持平衡,彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài),已知OB=OC=L,彈簧伸長(zhǎng)量恰等于BC,由此可知,彈簧的勁度系數(shù)等于______. 圖3-2 2.(★★★★★)如圖3-2所示是一種手控制動(dòng)器,a是一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)著的輪子,, b是摩擦制動(dòng)片,c是杠桿,O是其固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸.手在A點(diǎn)施加一個(gè)作用力F時(shí),b將壓緊輪子,使輪子制動(dòng).若使輪子制動(dòng)所需的力矩是一定的,則下列說(shuō)法正確的是 A.輪a逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),所需的力F較小 B.輪a順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),所需的力F較小 C.無(wú)論逆時(shí)針還是順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),所需的力F相同 D.無(wú)法比較F的大小 ●案例探究 圖3-3 [例1](★★★★★)如圖3-3所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)質(zhì)量為m的均勻木棒,上端用絞鏈固定在物體上,另一端放在動(dòng)摩擦因數(shù)為μ的小車平臺(tái)上,小車置于光滑平面上,棒與平臺(tái)的夾角為θ,當(dāng): (1)小車靜止時(shí),求棒的下端受小車的支持力; (2)小車向左運(yùn)動(dòng)時(shí),求棒的下端受小車的支持力; (3)小車向右運(yùn)動(dòng)時(shí),求棒的下端受小車的支持力. 命題意圖:題目出示的物理情境,來(lái)考查考生受力分析能力及力矩平衡條件的應(yīng)用能力.B級(jí)要求. 錯(cuò)解分析:對(duì)“車的不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)使棒所受摩擦力大小方向的變化”理解分析不透,從而錯(cuò)列力矩平衡方程. 解題方法與技巧:(1)取棒為研究對(duì)象.選絞鏈處為固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸,除轉(zhuǎn)動(dòng)軸對(duì)棒的作用力外,棒的受力情況如圖3-4所示,由力矩平衡條件知: FN1Lcosθ=mgcosθFN1=mg 圖3—4 圖3—5 (2)小車向左運(yùn)動(dòng),棒另外受到一個(gè)水平向左的摩擦力F1作用,受力如圖3-5所示,則有Lcosθ=mgcosθ+μLsinθ 所以=,則> 圖3—6 (3)小車向右運(yùn)動(dòng)時(shí),棒受到向右的摩擦力F2作用,受力如圖3-6所示,有 Lcosθ+μLsinθ=mgcosθ 解得= 所以< 本題的關(guān)鍵點(diǎn)是取棒作為研究對(duì)象,由于車有不同的運(yùn)動(dòng)方向,故棒所受摩擦力的方向也不同,從而導(dǎo)致彈力的不同. [例2](★★★★★)如圖3-7所示,一自行車上連接腳踏板的連桿長(zhǎng)R1,由腳踏板帶動(dòng)半徑為r1的大齒盤,通過(guò)鏈條與半徑為r2的后輪齒盤連接,帶動(dòng)半徑為R2的后輪轉(zhuǎn)動(dòng). 圖3—7 (1)設(shè)自行車在水平路面上勻速行進(jìn)時(shí),, 受到的平均阻力為f,人蹬腳踏板的平均作用力為F,鏈條中的張力為T,地面對(duì)后輪的靜摩擦力為fs.通過(guò)觀察,寫出傳動(dòng)系統(tǒng)中有幾個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸,分別寫出對(duì)應(yīng)的力矩平衡表達(dá)式; (2)設(shè)R1=20 cm,R2=33 cm,腳踏大齒盤與后輪齒盤的齒數(shù)分別為48和24,計(jì)算人蹬腳踏板的平均作用力與平均阻力之比; (3)自行車傳動(dòng)系統(tǒng)可簡(jiǎn)化為一個(gè)等效杠桿.以R1為一力臂,在框中畫出這一杠桿示意圖,標(biāo)出支點(diǎn),力臂尺寸和作用力方向. 命題意圖:以生活中的自行車為背景,設(shè)立情景,考查運(yùn)用力矩、力矩平衡條件解決實(shí)際問(wèn)題的能力,尤其是構(gòu)建物理模型的抽象、概括能力.B級(jí)要求. 錯(cuò)解分析:(1)盡管自行車是一種常見的交通工具,但多數(shù)考生缺少抽象概括的能力,無(wú)法構(gòu)建傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化的杠桿模型.(2)不能再現(xiàn)自行車的工作過(guò)程,無(wú)法將r1/r2之比與兩個(gè)齒盤的齒數(shù)之比加以聯(lián)系,導(dǎo)致中途解題受阻. 解題方法與技巧:(1)自行車傳動(dòng)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)動(dòng)軸個(gè)數(shù)為2,設(shè)腳踏齒輪、后輪齒輪半徑分別為r1、r2,鏈條中拉力為T. 對(duì)腳踏齒盤中心的轉(zhuǎn)動(dòng)軸可列出:FR1=Tr1 對(duì)后輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸可列出:Tr2=fsR2 (2)由FR1=Tr1,Tr2=fsR2 及fs=f(平均阻力) 可得 所以=3.3 (3)如圖3-8所示 圖3-8 ●錦囊妙計(jì) 一、高考走勢(shì) 隨著中學(xué)新課程方案推廣與實(shí)施,“有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體的平衡”以其在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用的廣泛性,再次被列為高考命題考查的重要內(nèi)容之一.近幾年高考上海卷及xx年全國(guó)綜合卷的命題實(shí)踐充分證明了這一點(diǎn).可以預(yù)言:, 以本知識(shí)點(diǎn)為背景的高考命題仍將再現(xiàn). 二、物體平衡條件 實(shí)際上一個(gè)物體的平衡,應(yīng)同時(shí)滿足F合=0和M合=0.共點(diǎn)力作用下的物體如果滿足 F合=0,同時(shí)也就滿足了M合=0,達(dá)到了平衡狀態(tài);而轉(zhuǎn)動(dòng)的物體只滿足M合=0就不一定能達(dá)到平衡狀態(tài),還應(yīng)同時(shí)滿足F合=0方可. 三、有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體平衡問(wèn)題解題步驟 1.明確研究對(duì)象,即明確繞固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的是哪一個(gè)物體. 2.分析研究對(duì)象所受力的大小和方向,并畫出力的示意圖. 3.依題意選取轉(zhuǎn)動(dòng)軸,并找出各個(gè)力對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的力臂,力矩的大小和方向. 4.根據(jù)平衡條件(使物體順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩之和等于使物體逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩之和)列方程,并求解. ●殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練 圖3-9 1.(★★★)(1992年全國(guó),25)如圖3-9所示 ,AO是質(zhì)量為m的均勻細(xì)桿,可繞O軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng).細(xì)桿上的P點(diǎn)與放在水平桌面上的圓柱體接觸,圓柱體靠在豎直的擋板上而保持平衡.已知桿的傾角為θ,AP長(zhǎng)度是桿長(zhǎng)的,各處的摩擦都不計(jì),則擋板對(duì)圓柱體的作用力等于____________. 2.(★★★★)一根木料長(zhǎng)5.65 m,把它左端支在地上,豎直向上抬起它的右端時(shí),用力480 N,用相似的方法抬起它的左端時(shí),用力650 N,該木料重___________N. 圖3-10 3.(★★★★)如圖3-10所示,兩個(gè)等重等長(zhǎng)質(zhì)料均勻直棒AC和BC,其各自一端分別通過(guò)轉(zhuǎn)軸與墻壁絞結(jié),其另一端相連于C點(diǎn),AC棒與豎直墻夾角為45,BC棒水平放置,當(dāng)兩棒均處于平衡狀態(tài)時(shí),則BC棒對(duì)AC棒作用力方向可能處于哪一區(qū)域 A.甲區(qū)域 B.乙區(qū)域 C.丙區(qū)域 D.丁區(qū)域 圖3-11 4.(★★★★)如圖3-11所示,長(zhǎng)為l的均勻橫桿BC重為100 N,B端用鉸鏈與豎直的板MN連接,在離B點(diǎn)處懸吊一重為50 N的重物測(cè)出細(xì)繩AC上的拉力為150 N,現(xiàn)將板MN在△ABC所在平面內(nèi)沿順時(shí)針方向傾斜30,這時(shí)AC繩對(duì)MN板的拉力是多少? 圖3-12 5.(★★★★★)如圖3-12所示,均勻木板AB長(zhǎng)12 m,重200 N,在距A端3 m處有一固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸O,B端被繩拴住,繩與AB的夾角為30,板AB水平.已知繩能承受的最大拉力為200 N,那么重為600 N的人在該板上安全行走,離A端的距離應(yīng)在什么范圍? 6.(★★★★★)如圖3-13所示,梯與墻之間的摩擦因數(shù)為μ1,梯與地之間的摩擦因數(shù)為μ2,梯子重心在中央,梯長(zhǎng)為L(zhǎng).當(dāng)梯子靠在墻上而不傾倒時(shí),梯與地面的最小夾角θ由下式?jīng)Q定:tanθ=,試證之. 圖13—3 參考答案 [難點(diǎn)展臺(tái)] 1.9mg/4L 2.A [殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練] 圖3′—1 1.mgsin2θ 2.1130 3.D 4.130 N 5.作出AB板的受力圖3′-1 人在O軸左端x處,繩子拉直拉力為零.由力矩平衡可得: G人x-G=0 x===1 m.即離A端2 m處. 人在O軸右端y處,繩子的拉力T=200 N,由力矩平衡得:Tsin30BO-G人y-G=0. y==0.5 m 即離A端3.5 m. 所以人在板上安全行走距A端的距離范圍為 2 m≤x≤3.5 m 6.略- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會(huì)出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請(qǐng)點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁(yè)顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國(guó)旗、國(guó)徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對(duì)作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 2019-2020年高考物理 力矩平衡條件及應(yīng)用課件 新人教版 2019 2020 年高 物理 力矩 平衡 條件 應(yīng)用 課件 新人
鏈接地址:http://weibangfood.com.cn/p-2462971.html