共点力的平衡--导学案

第七届会议共同点力的平衡【学习目标】1 .了解基于共同点力的物体平衡概念2 .理解物体共同点力的平衡条件3 .可以运用共同点力平衡条件和推理求解平衡问题4 .进一步熟悉力学分析方法，培养学生处理力学问题的基本技能【重点难点】1 .物体共同点力的平衡概念和平衡条件的理解和应用2 .共点力平衡条件的应用一、领导(自主学习的基础知识)(1)共点力物体同时受到一些力的作用，但当这些力全部作用于物体上，或者这些力相交于同一点时，这些力被称为共同点力。 简化作为质点的物体受到的力可以看作是共同点力。(2)平衡状态1 .物体或2 .共同点力的平衡：物体受到共同点力的作用，处于平衡状态时，称为共同点力的平衡。在瞬时速度为0情况下，未必一定处于平衡状态.如：那样，垂直地提高最高点.能够保持静止状态，加速度也不为零，则不能视为平衡状态.物理学中的“缓慢移动”一般可以理解为动态平衡。(3)基于共点力的物体的平衡条件1 .物体受到，即f合=0其正交分解式为f合x=0f-y=02 .二力平衡：这两个力大小相等，方向相反，作用于同一直线，作用于同一物体(注意一对力和反作用力之间的差异)。3 .三力平衡：三力作用线(或逆延长线)必须交于一点。 三力齐全。 称为交叉面一致性。 三个力平移后，一个首尾相接，构成闭合向量形的任意两个力的合力和第三个力力量。4 .物体受到多个力而处于平衡状态时，任意一个分力与剩馀分力的合力_ _ _ _ _ _ _ _。(四)处理平衡问题的基本方法；(1)力的平行四边形定律(2)力的三角形定律(三)整体法和隔离法；(4)正交分解法二、例题的精析【静态平衡和解决方法】1 .力的合成法(适用于三种力的平衡)如例题1图所示，两轻弹簧a、b悬挂的小铁球处于平衡状态，a弹簧相对于铅垂方向为30角，b弹簧为水平，a、b的功率因数分别为k1、k2，两弹簧的伸长量x1与x2之比是多少固定了1质量m的长方形木块静止在倾斜角的斜面上，斜面对木块的支承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 .沿斜坡向上d .垂直向上2 .力的分解法例题2表示细线的一端被固定在a点，质量为m的物体挂在线的中点，另一端b被手拉，AO在垂直方向成角，OB处于水平方向时，AO和BO向o点的拉伸力分别为多少3 .正交分解法如图3所示，质量为m的物体以与垂直线成角、大小为f的恒定力沿着垂直壁等速下降，设物体与壁之间的动摩擦系数为，则物体所受到的摩擦力的大小为()a.mg-fcosb .gf cosc.fsind .(mg-fcos)固定2质量m的物体，受到斜右上方的拉伸力f的作用，在水平的地面上等速运动，将物体和地面之间的动摩擦系数作为u，求出物体拉伸方向和水平面所成的角的正切值有多小。【动态平衡和解决方法】所谓“动平衡”，是物体受到的力的一部分是力，是动态力，力的大小和方向必须变化，但变化过程中的所有稳定状态都可以看作是平衡状态，所以称为动平衡，是力平衡问题中的一个难题。 解决这些问题的一般想法是，把“动作”变成“安静”，对“安静”寻求“动作”。1 .解析法例题4个挡板固定在光滑的水平地面上，截面为圆形的柱状物体的甲放置在水平面上，半径与甲相等的光滑球乙被夹在甲和挡板之间，不与地面接触而静止。 如图所示，现在对甲施加水平左方向的力f，使甲沿着地面非常缓慢地移动，直到甲与挡板接触。 乙方对挡板的压力为F1，甲方对地面的压力为F1和F2时，F1和F2是怎样变化的？2 .相似三角形法例题5如图所示，在固定于水平面的光滑的半球、球心o的正上方固定有小的固定滑轮，在绳的一端连接有小的球，球被放置在半球面上的a点，另一端绕过固定滑轮，如图所示，缓慢的绳索使球从a点滑动到半球顶点(未到达顶点)A.N越大，t越大，B.N越小，t越大C.N不变，t变小D.N变大，t变小【连结体的平衡问题】o.oa.a乙组联赛pq.q在例题6中水平地设置直角支架AOB、AO，表面粗糙，OB垂直向下，表面光滑。 AO上有小环p，OB上有小环q，两环的质量都是m，两环用一根质量可以忽略，用不伸长的细绳连接，在某个位置保持平衡。 这里，如图所示，向左移动p环，两个环再次平衡。 比较移动后平衡状态和原来的平衡状态，AO杆相对于p环的支承力FN和摩擦力f的变化状况为()A.FN不变，f变大，B.FN不变，f变小C.FN变大，f变大，D.FN变大，f变小三、课堂练习f.f1、(2011安徽)质量m块正好静止在倾斜角的斜面上。 接着，如图所示，对物体块施加垂直向下的一定的力f。 单块()a .仍处于静止状态b .沿斜面加速下降c .承受摩擦力不方便d .承受的合力变大2.(2011海南)如图所示，墙上有两个钉子a和b，它们的线和水平方向的角度是45，两者的高度差是l。 不伸长的轻量的绳子的一端固定在a点，另一端越过光滑的钉子b悬挂质量m1的重物。 绳索从a端到c点有固定绳索。 绳子上挂上质量m2的钩线，平衡后的绳子的ac段正好水平的话，重物和钩线的质量比A. B. 2 C. D .3.(2011海南)如图所示，粗糙的水平地面上有斜割，斜割上方的斜割沿斜面以速度v0等速下降，斜割静止时，面向斜割的摩擦力a .零b .不是零，方向是右c .不是零，方向是左边d .非零，v0大时为左方向，v0小时为右方向4 .如(2011江苏)图所示，石拱桥的正中间有质量m的对称楔形石，与侧面垂直方向的角度为，重力加速度为g，如果忽略接触面间的摩擦力，则碎石的侧面受到的弹力的大小为()A. B .C. D放学后的练习1.2010新课标18如图所示，一个块放置在水平地面上。 用与水平方向成直角的力拉块，块用与进行等速直线运动的水平方向成角的力按块，块进行等速直线运动。 如果和的大小相等，花纹块与地面之间的动摩擦系数a、b、c、d、1-2.2010海南物理5如右图所示，水平的地面有楔形块，其斜面有小块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和b之间平滑，a和b以相同的速度在地面轨道的平滑部分向左移动。 运行到轨道的粗糙部分时a.a乙组联赛右左边a .绳索张力减小，b对a的正压力减小b .绳索张力增加，斜面对b的支撑力增加c .绳索张力减少，对地面a的支撑力增加d .绳索张力增加，对地面a的支撑力减小3.2010安徽省的19 L型板p (上面平滑)放置在固定斜面上，轻量弹簧的一端固定在板上，另一端与放置在板上面的滑块q连接。 p、q一起沿斜面等速下降，空气阻力被忽略。 对板p施加力的个数A. 3 B.4C.5 D.64 .如图6所示，如果小船被绳索拉向岸边，船在水中移动时受到的水的阻力不变，那么小船在等速靠岸期间，如下所示是正确的()a .绳索拉力f增大b .绳索的拉力f不变c .船受到的浮力不断减少d .船受的浮力在增大5 .如图所示，a、b是直立于地面的两根桩。 在两桩上绳索不高的p、q两点，c是无光滑质量的滑轮。 下面挂着重物g。 当前，节点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