5共点力的平衡条件学案粤教版必修10001

1、学案：3.5 共点力的平衡条件班级姓名 学号学习目标 :1. 了解共点力作用下物体平衡的概念.2. 理解共点了平衡的条件,会用来解决有关平衡的问题.学习重点和难点 重点：理解物体平衡的概念及条件. 难点：对物体平衡概念的深刻理解.例题 精析 :【例1】如下图,物体 A靠在竖直墙面上,在力 F作用下,A、B保持静止.物体B的受力个数为 A2 B 3 C 4 D 5【解析】以物体 B 为研究对象, B 受重力,向上的外力 F,A对B的压力N物体B有相对A上移的运动的趋势,故 A对 B 的静摩擦力沿斜边向下 . 如下图：【答案】 C【规律总结】进行受力分析时必须首先确定研究对象,再分析外界对研究对象

2、的作用,此题还可以分析 A的受力.【例2】如下图,固定在水平面上的光滑半球,球心0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,如下图 今缓慢拉绳使小球从A点滑向半球顶点未到顶点,那么此过程中,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【解析】对A进行受力分析,如下图,力三角形AF N与几何三角形 OBA相似,由相似三角形对应边成比例,解得 N不变,T变小.答案】 C解题的关键是正确的受规律总结】 相似三角形法是解平衡问题时常遇到的一种方法, 力分析,寻找力的矢量三角

3、形和结构三角形相似 .【例3】倾角为0的斜面上有质量为 m的木块,它们之间的动摩擦因数为卩.现用水平力 F 推动木块,如下图,使木块恰好沿斜面向上做匀速运动 . 假设斜面始终保持静止,求水 平推力F的大小.【解析】分析物体受力情况如下图： 由于物体处于平衡状态, 那么有：沿斜面方向 :垂直与斜面方向：又解得：【规律总结】 多力平衡问题宜采用正交分解法, 采用正交分解法时, 建立坐标系的原那么 是让尽可能多的力落在坐标轴上 .例4、重量为G的木块与水平地面间的动摩擦因数为卩,一人欲用最小的作用力 F使木块做匀速运动,那么此最小作用力的大小和方向应如何？解析：木块在运动过程中受摩擦力作用,要减小摩

4、擦力,应使作用力F 斜向上,设当 F斜向上与水平方向的夹角为a时,F的值最小.木块受力分析如图29所示,由平衡条件知：Feos a -卩 Fn=0, Fsin a +Fn-G=0课堂达标1. 以下情况下,物体处于平衡状态的是A. 竖直上抛的物体到达最高点时B. 做匀速圆周运动的物体C. 单摆摆球摆到最高点时D. 水平弹簧振子通过平衡位置时2. 以下各组的三个点力,可能平衡的有 A. 3N, 4N, 8NB. 3N, 5N, 7NC1N, 2N,4ND7N, 6N,13N3. 右图是一种测定风力的仪器的原理图,质量为m的金属球,固定在一细长的轻金属丝下端,能绕悬点O在竖直平面内转动,无风时金属丝

5、自然下垂,有风时金属丝将偏离竖直方向一定角度角B的大小与风力大小 F有关,以下关于风力F与0的关系式正确的选项是A. F= mg- tan 0B. F= mg- sin 0C. F= mg- cos0D. F= mg/ cos 04. 如图 1所示,在同一平面内,大小分别为1N、2N、3N、4N、5N、 6N 的六个力共同作用于一点,其合力大小为 A. 0B . 1NC . 2ND. 35. A、B、C三物体质量分别为 M m m,作如下图的连接,绳子不可伸长,且绳子 和滑轮的摩擦均不计,假设 B随A一起沿水平桌面向右做匀速运动,那么可以断定A. 物体A与桌面之间有摩擦力,大小为mgB. 物体

6、A与B之间有摩擦力,大小为 mgC. 桌面对A, B对A,都有摩擦力,方向相同,大小均为mgD. 桌面对A, B对A,都有摩擦力,方向相反,大小均为mg6. 质量为 M的探空气球在匀速下降,假设气球所受浮力F始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g.现欲使该气球以同样速率匀速上升,那么需从气球吊篮中减少的质量为A. B.C. D. 07. 如下图,光滑斜面倾角为,一个重20N的物体在斜面上静止不动.轻质弹簧原长为10cm,现在的长度为 6cm.(1) 求弹簧的劲度系数；假设斜面粗糙,将这个物体沿斜面上移6cm,弹簧与物体相连,下端固定,物体仍静止于斜面上,求物体受到的

7、摩擦力的大小和方向&如下图,在倾角为 0的粗糙斜面上,一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为,且yvtan 0,求力F的取值范围.参考答案：1. D解析：平衡状态是指合外力为零,ABC三种情况物体都有加速度,水平弹簧振子 通过平衡位苴时,合外力为零2. BD解析：三个力能处于平衡状态,那么这三个力一定能组成三角形的三条辺3. A解析：小球受三个力,重力、绳子的拉力,水平风力,三力平衡即可得出答案4. A解析：分别把3N与6N、4N与IN、5N与2N先合成,这三对力的合力均为3N, 且互成120° ,故合力为零5. A解析：设绳子的拉力为那么由

8、6物体做匀速直线运动的条件可知斤=昨 又由 厂物体在水平方向也做匀速直线运动可知方物体在水平方向上应不受力的作用,所以B、A 两物体间没有摩擦力.由£、B整体做匀速直线运动的条件可知,S与桌面间的摩嚓力为尸6. A解析：设减少的质量为昴匀速下降时：K萨F+lcv,匀速上升时：擬氐矗六kv=F、解得= 2()g.姬19.解：对物低受力分标那么有:此时F二摘®±±面二式代入敕据,箒Jt=260i/N(2)物休上移,贝I摩捧力痢酬E向二五/二唠血0+F此时 r = fe, = 5ji20 «：由于以伽.日,所以当冋曲物体不能静止一假设物体在力F的年用下刚好不下滑,受冷斜面向上铠最大静摩 攥力,且此时F最小壬拗体受力分析,如图甲所示*由平復条件：H£3in0 =Fcos9 tf©N=mscos 0 +Fsin0护UMALggg5itl 8 盘 cos 3由得心尸:世gkstn(? + c