共點(diǎn)力的平衡--導(dǎo)學(xué)案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第七課時(shí) 共點(diǎn)力的平衡【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1知道在共點(diǎn)力作用下物體平衡的概念2理解物體在共點(diǎn)力作用下的平衡條件3能靈活的利用共點(diǎn)力平衡條件及推論解答平衡問(wèn)題4進(jìn)一步熟悉受力分析的方法，培養(yǎng)學(xué)生處理力學(xué)問(wèn)題的基本技能【重點(diǎn)難點(diǎn)】1.物體在共點(diǎn)力作用下的平衡概念和平衡的條件的理解和應(yīng)用2.共點(diǎn)力的平衡條件的應(yīng)用一、導(dǎo)讀（自主學(xué)習(xí) 基礎(chǔ)知識(shí)）（一）共點(diǎn)力物體同時(shí)受幾個(gè)力的作用，如果這幾個(gè)力都作用于物體的 或者它們的 交于同一點(diǎn)，這幾個(gè)力叫共點(diǎn)力能簡(jiǎn)化成質(zhì)點(diǎn)的物體受到的力可視為共點(diǎn)力。（二）平衡狀態(tài)1.物體 或 2.共點(diǎn)力的平衡：如果物體受到共點(diǎn)力的作用，且處于平衡狀態(tài)，就叫做共點(diǎn)力

2、的平衡。瞬時(shí)速度為0時(shí),不一定處于平衡狀態(tài). 如:豎直上拋?zhàn)罡唿c(diǎn).只有能保持靜止?fàn)顟B(tài)而加速度也為零才能認(rèn)為平衡狀態(tài).物理學(xué)中的“緩慢移動(dòng)”一般可理解為動(dòng)態(tài)平衡。（三）共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件1.物體受到的 即F合=0 其正交分解式為F合x(chóng)=0 ；F合y=02.二力平衡：這兩個(gè)力大小相等，方向相反，作用在同一直線上，并作用于同一物體(要注意與一對(duì)作用力與反作用力的區(qū)別)。3.三力平衡：三個(gè)力的作用線(或者反向延長(zhǎng)線)必交于一個(gè)點(diǎn),且三個(gè)力共面.稱為匯交共面性。三個(gè)力平移后構(gòu)成一個(gè)首尾相接、封閉的矢量形；任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力 。4.物體受多個(gè)力處于平衡狀態(tài)，則：任意一個(gè)分力與剩余分力的合力

3、_ _ _。（四）處理平衡問(wèn)題的基本方法（1）力的平行四邊形法則（2）力的三角形法則（3）整體法與隔離法（4）正交分解法二、例題精析 【靜態(tài)平衡及解決方法】 1.力的合成法（適用于三個(gè)力的平衡）例題1如圖所示，兩輕彈簧a、b懸掛一小鐵球處于平衡狀態(tài)，a彈簧與豎直方向成30°角，b彈簧水平，a、b的勁度系數(shù)分別為k1、k2.則兩彈簧的伸長(zhǎng)量x1與x2之比為多少？鞏固1質(zhì)量為m的長(zhǎng)方形木塊靜止在傾角為的斜面上，斜面對(duì)木塊的支持力和摩擦力的合力方向應(yīng)該是() A沿斜面向下B垂直于斜面向上C沿斜面向上D豎直向上2.力的分解法例題2如圖所示：細(xì)線的一端固定于A點(diǎn)，線的中點(diǎn)掛一質(zhì)量為m的物體，另

4、一端B用手拉住，當(dāng)AO與豎直方向成 角，OB沿水平方向時(shí)，AO及BO對(duì)O點(diǎn)的拉力分別是多大？3.正交分解法 例題3如圖所示，質(zhì)量為M的物體，在與豎直線成角，大小為F的恒力作用下，沿豎直墻壁勻速下滑，物體與墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則物體受到的摩擦力大小是（ ）AMg-Fcos BMg+Fcos CFsin D(Mg-Fcos)鞏固2質(zhì)量為m的物體，受到斜向右上方拉力F的作用，在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u，求物體受到拉力方向與水平面夾角的正切值為多少時(shí)拉力最小。【動(dòng)態(tài)平衡及解決方法】“動(dòng)態(tài)平衡”是指物體所受的力一部分是變力，是動(dòng)態(tài)力，力的大小和方向均要發(fā)生變化，但變化過(guò)程中的每

5、一個(gè)定態(tài)均可視為平衡狀態(tài)，所以叫動(dòng)態(tài)平衡，這是力平衡問(wèn)題中的一類難題解決這類問(wèn)題的一般思路是：把“動(dòng)”化為“靜”，“靜”中求“動(dòng)”1. 解析法 例題4一個(gè)擋板固定于光滑水平地面上，截面為圓的柱狀物體甲放在水平面上，半徑與甲相等的光滑圓球乙被夾在甲與擋板之間，沒(méi)有與地面接觸而處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，現(xiàn)在對(duì)甲施加一個(gè)水平向左的力F，使甲沿地面極其緩慢地移動(dòng)，直至甲與擋板接觸為止設(shè)乙對(duì)擋板的壓力為F1，甲對(duì)地面的壓力為，則F1 和F2如何變化？2. 相似三角形法 例題5 如圖所示，固定在水平面上的光滑半球，球心O的正上方固定一個(gè)小定滑輪，細(xì)繩一端拴一小球，小球置于半球面上的A點(diǎn)，另一端繞過(guò)定滑輪，如

6、圖所示.今緩慢拉繩使小球從A點(diǎn)滑向半球頂點(diǎn)（未到頂點(diǎn)），則此過(guò)程中，小球?qū)Π肭虻膲毫Υ笮及細(xì)繩的拉力T大小的變化情況是 （ ）A.N變大，T變大 B.N變小，T變大C.N不變，T變小 D.N變大，T變小 【連接體的平衡問(wèn)題】OABPQ 例題6有一個(gè)直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙， OB豎直向下，表面光滑.AO上套有小環(huán)P，OB上套有小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩相連，并在某一位置平衡，如圖所示.現(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來(lái)的平衡狀態(tài)比較，AO桿對(duì)P環(huán)的支持力FN和摩擦力f的變化情況是 （ ）AFN不變，f變大

7、BFN不變，f變小CFN變大，f變大 DFN變大，f變小三、課堂練習(xí)F1、（2011安徽）一質(zhì)量為m的物塊恰好靜止在傾角為的斜面上?，F(xiàn)對(duì)物塊施加一個(gè)豎直向下的恒力F，如圖所示。則物塊（ ） A仍處于靜止?fàn)顟B(tài) B沿斜面加速下滑 C受到的摩擦力不便 D受到的合外力增大2.（2011海南）如圖，墻上有兩個(gè)釘子a和b，它們的連線與水平方向的夾角為45°，兩者的高度差為l。一條不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定于a點(diǎn)，另一端跨過(guò)光滑釘子b懸掛一質(zhì)量為m1的重物。在繩子距a端得c點(diǎn)有一固定繩圈。若繩圈上懸掛質(zhì)量為m2的鉤碼，平衡后繩的ac段正好水平，則重物和鉤碼的質(zhì)量比為A. B. 2 C. D.3.（

8、2011海南）如圖，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物塊正在沿斜面以速度v0勻速下滑，斜劈保持靜止，則地面對(duì)斜劈的摩擦力A.等于零 B.不為零，方向向右C.不為零，方向向左D.不為零，v0較大時(shí)方向向左，v0較小時(shí)方向向右4.（2011江蘇）如圖所示，石拱橋的正中央有一質(zhì)量為m的對(duì)稱楔形石塊，側(cè)面與豎直方向的夾角為,重力加速度為g，若接觸面間的摩擦力忽略不計(jì)，旵石塊側(cè)面所受彈力的大小為 （ ）AB C D 課后練習(xí)12010·新課標(biāo)·18如圖所示，一物塊置于水平地面上.當(dāng)用與水平方向成角的力拉物塊時(shí)，物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)改用與水平方向成角的力推物塊時(shí)，物塊仍做勻速直線運(yùn)

9、動(dòng).若和的大小相等，則物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為A、 B、 C、 D、1-22010·海南物理·5如右圖，水平地面上有一楔形物塊，其斜面上有一小物塊b，b與平行于斜面的細(xì)繩的一端相連，細(xì)繩的另一端固定在斜面上a與b之間光滑，a和b以共同速度在地面軌道的光滑段向左運(yùn)動(dòng)當(dāng)它們剛運(yùn)行至軌道的粗糙段時(shí)a b 右左A繩的張力減小，b對(duì)a的正壓力減小B繩的張力增加，斜面對(duì)b的支持力增加C繩的張力減小，地面對(duì)a的支持力增加D繩的張力增加地面對(duì)a的支持力減小32010·安徽·19 L型木板P（上表面光滑）放在固定斜面上，輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上，另一端與置于木板上表面的滑塊Q相連，如圖所示。若P、Q一起沿斜面勻速下滑，不計(jì)空氣阻力。則木板P 的受力個(gè)數(shù)為A 3 B4 C5 D64如圖6所示，小船用繩索拉向岸邊，設(shè)船在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受水的阻力不變，那么小船在勻速靠岸過(guò)程中，下面說(shuō)法哪些是正確的（ ）A繩子的拉力F不斷增大B繩子的拉力F不變C船所受的浮力不斷減小D船所受的浮力不斷增大5如圖所示，A、B是兩根豎直立在地上的木樁輕繩系在兩木樁上不等高的P、Q兩點(diǎn)，C為光滑的質(zhì)量不計(jì)的滑輪下面懸掛著重物G，現(xiàn)保持結(jié)點(diǎn)P的位置不變，當(dāng)Q點(diǎn)的位置變化時(shí)，輕繩的張力大小的變化