共点力的平衡--导学案(共4页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上第七课时 共点力的平衡【学习目标】1知道在共点力作用下物体平衡的概念2理解物体在共点力作用下的平衡条件3能灵活的利用共点力平衡条件及推论解答平衡问题4进一步熟悉受力分析的方法，培养学生处理力学问题的基本技能【重点难点】1.物体在共点力作用下的平衡概念和平衡的条件的理解和应用2.共点力的平衡条件的应用一、导读（自主学习 基础知识）（一）共点力物体同时受几个力的作用，如果这几个力都作用于物体的 或者它们的 交于同一点，这几个力叫共点力能简化成质点的物体受到的力可视为共点力。（二）平衡状态1.物体 或 2.共点力的平衡：如果物体受到共点力的作用，且处于平衡状态，就叫做共点力的平衡。瞬时速度为0时,不一定处于平衡状态. 如:竖直上抛最高点.只有能保持静止状态而加速度也为零才能认为平衡状态.物理学中的“缓慢移动”一般可理解为动态平衡。（三）共点力作用下物体的平衡条件1.物体受到的 即F合=0 其正交分解式为F合x=0 ；F合y=02.二力平衡：这两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，并作用于同一物体(要注意与一对作用力与反作用力的区别)。3.三力平衡：三个力的作用线(或者反向延长线)必交于一个点,且三个力共面.称为汇交共面性。三个力平移后构成一个首尾相接、封闭的矢量形；任意两个力的合力与第三个力 。4.物体受多个力处于平衡状态，则：任意一个分力与剩余分力的合力_ _ _。（四）处理平衡问题的基本方法（1）力的平行四边形法则（2）力的三角形法则（3）整体法与隔离法（4）正交分解法二、例题精析 【静态平衡及解决方法】 1.力的合成法（适用于三个力的平衡）例题1如图所示，两轻弹簧a、b悬挂一小铁球处于平衡状态，a弹簧与竖直方向成30°角，b弹簧水平，a、b的劲度系数分别为k1、k2.则两弹簧的伸长量x1与x2之比为多少？巩固1质量为m的长方形木块静止在倾角为的斜面上，斜面对木块的支持力和摩擦力的合力方向应该是() A沿斜面向下B垂直于斜面向上C沿斜面向上D竖直向上2.力的分解法例题2如图所示：细线的一端固定于A点，线的中点挂一质量为m的物体，另一端B用手拉住，当AO与竖直方向成 角，OB沿水平方向时，AO及BO对O点的拉力分别是多大？3.正交分解法 例题3如图所示，质量为M的物体，在与竖直线成角，大小为F的恒力作用下，沿竖直墙壁匀速下滑，物体与墙壁间的动摩擦因数为，则物体受到的摩擦力大小是（ ）AMg-Fcos BMg+Fcos CFsin D(Mg-Fcos)巩固2质量为m的物体，受到斜向右上方拉力F的作用，在水平地面上匀速运动，物体与地面间的动摩擦因数为u，求物体受到拉力方向与水平面夹角的正切值为多少时拉力最小。【动态平衡及解决方法】“动态平衡”是指物体所受的力一部分是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，但变化过程中的每一个定态均可视为平衡状态，所以叫动态平衡，这是力平衡问题中的一类难题解决这类问题的一般思路是：把“动”化为“静”，“静”中求“动”1. 解析法 例题4一个挡板固定于光滑水平地面上，截面为圆的柱状物体甲放在水平面上，半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间，没有与地面接触而处于静止状态，如图所示，现在对甲施加一个水平向左的力F，使甲沿地面极其缓慢地移动，直至甲与挡板接触为止设乙对挡板的压力为F1，甲对地面的压力为，则F1 和F2如何变化？2. 相似三角形法 例题5 如图所示，固定在水平面上的光滑半球，球心O的正上方固定一个小定滑轮，细绳一端拴一小球，小球置于半球面上的A点，另一端绕过定滑轮，如图所示.今缓慢拉绳使小球从A点滑向半球顶点（未到顶点），则此过程中，小球对半球的压力大小N及细绳的拉力T大小的变化情况是 （ ）A.N变大，T变大 B.N变小，T变大C.N不变，T变小 D.N变大，T变小 【连接体的平衡问题】OABPQ 例题6有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙， OB竖直向下，表面光滑.AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图所示.现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力FN和摩擦力f的变化情况是 （ ）AFN不变，f变大 BFN不变，f变小CFN变大，f变大 DFN变大，f变小三、课堂练习F1、（2011安徽）一质量为m的物块恰好静止在倾角为的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图所示。则物块（ ） A仍处于静止状态 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）如图，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物。在绳子距a端得c点有一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，则重物和钩码的质量比为A. B. 2 C. D.3.（2011海南）如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力A.等于零 B.不为零，方向向右C.不为零，方向向左D.不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右4.（2011江苏）如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为,重力加速度为g，若接触面间的摩擦力忽略不计，旵石块侧面所受弹力的大小为 （ ）AB C D 课后练习12010·新课标·18如图所示，一物块置于水平地面上.当用与水平方向成角的力拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成角的力推物块时，物块仍做匀速直线运动.若和的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为A、 B、 C、 D、1-22010·海南物理·5如右图，水平地面上有一楔形物块，其斜面上有一小物块b，b与平行于斜面的细绳的一端相连，细绳的另一端固定在斜面上a与b之间光滑，a和b以共同速度在地面轨道的光滑段向左运动当它们刚运行至轨道的粗糙段时a b 右左A绳的张力减小，b对a的正压力减小B绳的张力增加，斜面对b的支持力增加C绳的张力减小，地面对a的支持力增加D绳的张力增加地面对a的支持力减小32010·安徽·19 L型木板P（上表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图所示。若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力。则木板P 的受力个数为A 3 B4 C5 D64如图6所示，小船用绳索拉向岸边，设船在水中运动时所受水的阻力不变，那么小船在匀速靠岸过程中，下面说法哪些是正确的（ ）A绳子的拉力F不断增大B绳子的拉力F不变C船所受的浮力不断减小D船所受的浮力不断增大5如图所示，A、B是两根竖直立在地上的木桩轻绳系在两木桩上不等高的P、Q两点，C为光滑的质量不计的滑轮下面悬挂着重物G，现保持结点P的位置不变，当Q点的位置变化时，轻绳的张力大小的变化情况是 ()AQ点上下移动时，张力不变BQ点向上移动时，张力变大CQ点向下移动时，张力变小D条件不足，无法判断6如右图所示，一个质量为m，顶角为的直角劈和一个质量为M的长方形木块，夹在两竖直墙之间，不计摩擦，则M对左墙压力的大小为()AMgtan BMgMgtan Cmgcot Dmgsin 专心-专注-专业