第4节平衡条件的应用.doc

高中物理教学案-物体平衡 使用时间:【专题知识结构】共点力作用下物体的平衡平衡状态匀速直线运动状态或静止状态平衡条件F合0 （在解题中如何消化这一条件？）研究对象单个物体多个物体组成的系统 灵活运用整体法和隔离法单个物体二力平衡：同体、等大、反向、共线 常用正交分解法 四个及以上力平衡 ：三力平衡 二力平衡（合成法） 四力平衡 (分解法)转 化区别一对作用力与反作用力的关系 说明：一个物体常常受到几种不同性质的力（重力、弹力、摩擦力、电力、磁力）而处于平衡状态，其实有时仅仅是物理模型和情境不一样，而处理问题的方法和思路却是相同的。注意受力分析中整体法和隔离法的应用条件和应用技巧。处理思路：力的合成与力的分解平行四边形定则（也叫三角形定则）-矢量合成法则理解合力与分力的关系等效代替注意平衡态向非平衡态的转化（力的突变问题求解瞬时加速度）和变加速运动向平衡态收尾问题（做av的变加速运动，当F合=0即a=0时v达到最大值vmax），画v-t图线受力分析整体法和隔离法重力弹力摩擦力电场力安培力洛仑磁力对每一个力要理解： 力的产生及特点 力的三要素【知识点简述】说明：要正确地选择研究对象，对其进行受力分析和运动状态分析注意各个力的产生条件和力的三要素（大小、方向、作用点）受力分析时切不可丢三落四，也不可无中生有在分析弹力和摩擦力时，注意牛顿第三定律的应用作用力和反作用力平衡状态（静止或匀速直线运动）的空间方位：水平方向、竖直方向、倾斜方向知识与技能（力学）知识板块力的概念研究项目关注考点要求重力场万有引力力的产生：理解G的意义、数值及单位力的三要素：大小 方向 作用点 重力力的产生：理解g的意义、数值及单位力的三要素：大小 方向 作用点 弹力压力力的产生：F滑与正压力FN有关力的三要素：大小 方向 作用点 支持力力的产生：支持面是曲面时，如何作FN的方向力的特征：力的三要素：大小 方向 作用点 拉力力的产生：区别绳和杆的作用力力的三要素：大小 方向 作用点 弹簧的力力的产生：理解F-x和F-L图线力的三要素：大小 方向 作用点 摩擦力静摩擦力力的产生：理解最大静摩擦力fmax力的三要素：大小 方向 作用点 滑动摩擦力力的产生：物体在斜面上运动时Wf=mgxX指水平位移力的三要素：大小 方向 作用点 恒定功率牵引力力的产生：理解机车恒定功率启动和匀加速启动方式力的三要素：大小 方向 作用点 【精讲精练】1. 如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，其中F110 N、F24 N以下判断错误的是()来源:学。科。网Z。X。X。KA. 若撤去力F1，则木块在水平方向上受到的合力可能为2 NB. 若撤去力F1，则木块在水平方向上受到的合力可能为0C. 若撤去力F2，则木块在水平方向上受到的合力可能为2 ND. 若撤去力F2，则木块在水平方向上受到的合力可能为0思考：若当F1从10N逐渐减小到零时，物体与桌面间摩擦力大小变化情况是 2.用手握住一个油瓶并保持静止(油瓶始终处于竖直方向，如图所示，下列说法中正确的是A当瓶中油的质量增大时，手握瓶的力必须增大B手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大C不论手握得多紧，油瓶受到的摩擦力总是一定的D摩擦力等于油瓶与油的总重力甲 乙3.如图所示，一质量为m的消防员沿着杆子匀速向上爬，甲图是竖直杆，乙图是倾角为的杆，试分析消防员受到的摩擦力的性质并求其大小和方向；若消防员沿着杆匀速向下滑，试分析消防员受到的摩擦力的性质并求其大小和方向注意f滑和f静的产生条件及计算思路4.如图所示，A、B、C三个物体叠放在一起，同时有F1N的两个力分别作用于A、B两物体上，A、B、C三个物体仍处于平衡状态，则AA物体对B物体的摩擦力为1N B地面对A物体的摩擦力为零CB物体对C物体的摩擦力为零 DC物体对B物体的摩擦力为1NABC思考：分析A、B间的静摩擦力5.如图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面的木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态现缓慢上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧，求这个过程中下面木块移动的距离6跳伞运动员从跳伞塔上跳下，当降落伞全部打开时，伞和运动员所受的空气阻力大小跟下落速度的平方成正比，即f=kv2，已知比例系数K=20Ns2/m2,运动员和伞的总质量m=72kg，设跳伞塔足够高且运动员跳离塔后即打开伞，取g=10m/s2，求：（1）作出v-t图线并计算跳伞员的下落速度达到3m/s时，其加速度多大?（2）跳伞员最终下落速度多大?（3）若跳伞塔高200m，则跳伞员从开始跳下到即将触地的过程中，损失了多少机械能?7.如图所示用细绳将质量为m的小球悬挂在竖直光滑墙上，则细绳对小球的拉力F1= N，墙壁对小球的支持力F2= N，若当悬挂绳变长时，F1 和F2如何变化？如何施加一个最小的力，能使小球与墙壁间弹力刚好为零？（注意：长度的变化，都要演变成角度的变化）8.如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的，一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为60，两小球的质量比为：ABCD9.如图所示，跨在光滑圆柱体侧面上的轻绳两端分别系有质量为mA、mB的小球，系统处于静止状态.A、B小球与圆心的连线分别与水平面成60和30角，则两球的质量之比和剪断轻绳时两球的加速度之比分别为A、1：1 ，1：2 B、1：1 ，1：C、：1 ，1：1D、：1 ，1：10.如图所示，在长木板上放有一物体，从水平位置开始慢慢地抬起木板的一端，随着的加大，物体所受的摩擦力大小的变化规律是 注意f滑和f静求解区别当木板与水平面的夹角30时，物体恰好匀速下滑，则？如果要能使物体沿着斜面向上匀速运动，则需沿着斜面向上施加多大的拉力F？那么当60时，物体沿着斜面下滑的加速度大小是_.（思考斜面上的Wf的计算技巧！）11.质量为10Kg的木块放在水平地面上，在大小为30N、方向与水平方向成370斜向上拉力作用下恰好沿水平面匀速运动，若改用水平拉力，使该木块在水平地面上仍匀速运动，水平拉力应为多大？g=10m/s2FFF12.如图所示，三个完全相同的木块放在同一个水平面上，木块和水平面的动摩擦因数相同。分别给它们施加一个大小为F的推力，其中给第一、三两木块的推力与水平方向的夹角相同。这时三个木块都保持静止。比较它们和水平面间的弹力大小N1、N2、N3、和摩擦力大小f1、f2、f3，下列说法中正确的是 A.N1N2N3，f1f2f3 B.N1N2N3，f1=f3N2N3，f1=f2=f3【思考】：第一、第三图中F和f的合力大小与方向如何？注意f滑和f静求解区别13.如图所示，重50N的物体与倾角为37的斜面间动摩擦因数为0.5，用原长为20cm，劲度系数为1000Nm的轻弹簧沿平行于斜面的方向拉物体，欲使物体沿斜面匀速运动，弹簧的长度应为多长?若改为水平向右的推力F沿斜面向上匀速推动物体（自己画图受力分析），则F=？14.如图所示，在粗糙水平面上有两个质量分别为m1，和m2的木块，中间用一原长为l，劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与地面间的动摩擦因数为，现用一水平拉力F向右拉木块m2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是( ) A B c D15.如图所示，质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行，长木板放在水平地面上一直处于静止状态。若ab与地面间的动摩擦因数为1，木块P与长木板ab间的动摩擦因数为2，则长木板ab受到地面的摩擦力大小为 A1 Mg B1(mM)g C2 mg D.1Mg2mg细细体会：整体法和隔离法的思想以及应用条件和解题技巧16.用绳AC和BC吊起一重物处于静止状态，如图所示 若AC能承受的最大拉力为150 N，BC能承受的最大拉力为105 N，那么，下列正确的说法是A当重物的重力为150 N时，AC、BC都不断，AC拉力比BC拉力大B当重物的重力为150 N时，AC、BC都不断，AC拉力比BC拉力小C当重物的重力为175 N时，AC不断，BC刚好断D当重物的重力为200 N时，AC断，BC也断思考：弄清研究对象！若是对称悬挂问题，怎么分析较快捷？17.质量为m的物体A放在倾角为=37o的斜面上时，恰好能匀速下滑，现用细线系住物体A，并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮，另一端系住物体B，物体A恰好能静止在斜面上，求物体B的质量（思考：如果变大，物体A仍能静止，则其受到的各个力怎样变化？）；物体A恰好能沿斜面匀速上滑，求物体B