共点力作用下物体的平衡1.doc

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共点力的平衡及其应用学案
设计日期：2011年12月09日 设计：高一物理备课组 审核人：

（凡事都要有个目标，要求不高，你一定能达到的）

1、理解共点力作用下的物体平衡条件及其在解题中的应用。
2、掌握几种常见的平衡问题的解题方法。

（抓住重难点，可以使你事半功倍哦）

重点
共点力作用下的物体平衡条件
难点
共点力作用下的物体平衡条件应用
使用说明&学法指导 1.依据预习案通读教材，进行知识梳理；勾画课本并写上提示语 ；熟记基础知识，完成预习自测题目。2.将预习中不能解决的问题标示出来。

使用说明&学法指导：阅读课本及资料5分钟内独立完成

（一）、知识梳理
1、平衡状态：物体处于____ 或_____ 直线运动状态。
2. 什么是共点力
3.二力平衡的条件
（二）、自学检测
1．有一小球在地面上处于平衡状态，则下面说法正确的是：（ ）
A．小球一定不受到力的作用 B．小球一定没有速度
C．小球一定静止 D．小球可能处于运动状态
拓展：
合作探究

使用说明&学法指导：认真思考，相互交流 合作探究
5分钟内独立完成

探究点一 平衡状态的判断
例1.下列哪些物体处于平衡状态（ ）
A．静止在粗糙斜面上的物体 B.物体在光滑斜面上由静止释放后沿斜面自由下滑
C.在平直公路上匀速行驶的的汽车 D.做自由落体运动的物体在刚开始下落时.
（小组讨论总结）判断物体是否处于平衡状态的方法： （看受力，看运动状态）
1.
2.
针对训练1：下列说法正确的是（ ）
A．竖直上抛物体达最高点时，物体处于平衡状态
B.电梯匀速上升时，电梯中的人处于平衡状态
C.竖直弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡后用力将他再拉下一段距离后突然车去力，
重物仍处于平衡状态
D.只有加速度为零的物体才处于平衡状态
探究点二、探究共点力平衡的条件：7分钟内完成
认真阅读课本P94的实验探究
结论：平衡的条件是：物体所受合外力为 ．其数学表达式为：F合＝ 若物体受三个以上的力作用平衡，一般可运用正交分解法处理较方便，将物体所受的力分解到相互垂直的X轴与Y轴上去，则 FX=____,FY=____．其中Fx合为物体在x轴方向上所受的合外力，Fy合为物体在y轴方向上所受的合外力．
讨论：一个物体受到三个或三个以上共点力的作用而使物体处于平衡状态，现如果将其中任何一个力撤去，则物体还能保持平衡状态吗？如果不能，物体的合力的大小和方向可以知道吗？
推论：
(1)物体在多个共点力作用下处于平衡状态，则其中的一个力与余下的力的合力大小 ，方向 .
(2)物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，这三个力的有向线段必构成封闭三角形，即表示这三个力的矢量首尾相接，恰能组成一个封闭三角形.
应用提高：如图所示，小球静止，如果小球重3N，光滑斜面的倾角为30°，求斜面及挡板对小球的作用力。

讨论：若挡板以其下端为轴沿逆时针方向缓慢转至水平，在此过程中斜面对小球作用力的大小如何变化？

O
θ

A
B
探究点三、静态平衡的求解：7分钟内完成
例3，沿光滑的墙壁用一根细绳把一个足球挂在A点，足球的质量为m，
足球与墙壁的接触点为B，悬绳与墙壁的夹角为θ，求悬绳对球的拉力和
墙壁对球的支持力。

方法总结：

θ
F
针对训练：质量为m的木块，被水平力F静压在倾角θ=60°的固定木板上，如图，木板对木块的作用力大小为（ ）
2
A.F B. F C. F D.F
探究点四、动态平衡问题的分析：7分钟内完成
例4.如图所示，挡板AB和竖直墙之间夹有小球，球的质量为m，则挡板与竖直墙之间的夹角θ缓慢增加至θ=90°时，AB板及墙对小球压力如何变化？
θ
A
B

（检查一下你预习的效果呦，很简单的，你一定能顺利完成）
9分钟内完成
【反馈练习】
1.下列物体中处于平衡状态的是（ ）
A. 静止在粗糙斜面上的物体 B. 沿光滑斜面下滑的物体
C. 在平直路面上匀速行驶的汽车 D. 做自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间
2．一物体受到三个共点力的作用，下面4组能使物体处于平衡状态的是（　　）
　　　　A．F1＝7N，F2＝8N，F3＝9N　　　　B．F1＝8N，F2＝2N，F3＝1N
　　　　C．F1＝7N，F2＝1N，F3＝5N　　　　D．F1＝10N，F2＝10N，F3＝1N
3．如图所示，物体M处于静止状态，三条细绳的拉力之比F1∶F2∶F3为（　　）
　　　　A．1∶2∶3 B．1∶2∶
　　　　C．5∶4∶3 D．∶1∶1　　
4．如图所示，用力F推着一个质量为m的木块紧贴在竖直墙壁上，木块此时处于静止状态．已知力F与竖直方向成角，则墙对木块的摩擦力可能（　　）
　　A．大小是mg－Fcos，方向竖直向上 B．大小是Fcos－mg，方向竖直向下
　　C．大小是零　　　 　D．上述三种情况均不对　
5.用两根绳子吊起—重物，使重物保持静止，若逐渐增大两绳子之间的夹角，则两绳对重物的拉力的合力变化情况是（ ）
A．不变 B．减小 C．增大 D．无法确定

6.如图所示，a，b，c三根绳子完全相同，其中b绳水平，c绳下挂一个重物。
若使重物加重，则这三根绳子中最先断的是（ ）
A．a绳 B．b绳 C．c绳 D．无法确定

7．质量为10kg的物体放在水平地面上，它和地面之间的动摩擦因数是0.2，水平拉力F由零开始逐渐增大，直到物体开始滑动．在物体静止不动的过程中，它受到的合外力是______N，它受到的摩擦力逐渐______．
8. 长直木板的上表面的一端放有一铁块，木板由水平位置缓慢向上转动（即木板与水平面的夹角变大），另一端不动，如图所示，写出木板转动过程中摩擦力与角的关系式，并分析随着角的增大、摩擦力怎样变化．（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，＜）

9．如图所示，木块重60N，放在倾角＝的斜面上，用F＝10N的水平力推木块，木块恰能沿斜面匀速下滑．求：
　　（1）木块与斜面间的摩擦力大小；
　　（2）木块与斜面间的动摩擦因数．（sin＝0.6，cos＝0.8）

宁陕中学高一物理导学案- 4 -