35共点力的平衡条件学案粤教版必修1

1、3.5共点力的平衡条件学案（粤教版必修 1）课前自主学习自主学习教材独立思考问题i -物体处于静止或者保持 的状态称为物体的平衡状态.如桌面上静止的书、弹簧上静止的小球和在吊环上静止的运动员等，都处于平衡状态2?高中物理研究的物体平衡包括以下两种情况（1） 静态平衡：是指物体处于状态，其本质特征是物体所受合力为一，运动学特征为为零也为零.（2） 动态平衡：是指物体处于状态，其木质特征仍是物体所受合力为零，运动学特征为恒定为零.3?寸平衡状态的理解若a=0且是物体保持静止状态的充要条件；若aHO v = 0，只能说物体的瞬时速度为零，而不能说物体处于平衡状态.平衡状态的根本特征是 而非 :4-平

2、衡条件物体在共点力作用下的平衡条件是所受合外力为一？核心知识探究分析问题情境握炼核坐要应、平衡状态图问题情境如图1所示，我们在电视节目中看到过一类很惊险的杂技节目，或顶碗，或走钢丝，或一个 演员在肩膀上放一根撑杆，一个小女孩在杆上做岀很多优美、惊险的动作，或将椅子叠放 高，每张椅子都只有一只腿支撑，一个演员在椅子不同高度处做各种动作这些节目 共同点，就是要保证碗或演员不能摔下来，实际上，演员们的表演都是很成功的，为 或碗不会掉下来呢？要点提炼1 ?平衡状态一个物体在共点力作用下，如果保持静止或匀速直线运动状态，则这个物体就处于平衡状 光滑水平面上匀速滑动的物块；沿斜面匀速下滑的木箱； 于平衡状

3、态.2 ?分类：共点力作用下物体的平衡分为两种情形 速直线运动）.3?寸静止的理解静止与速度v = 0不是一回事物体保持静止状态天花板上悬挂的吊灯等男 得很 有一个 什么演员态.如 些物体都处，即静平衡（物体静止）和动平衡（物体做匀说明v = 0 a=0 两者同时成立v = Q，a#0，如竖直上抛到最高点的物体，此时物体并不能保持静止，上抛到最高点的 非处于平衡状态.二、共点力作用下物体的平衡条件和求解方法要点提炼若仅是物体并共 点 力 作 用 下 物 体 的 平 衡 条 件(1)处于平衡状态的物体，其加速度Q=0，由牛顿第二定律 F=ma知，物体所受合力F, = 0 ,即共点力作用下物体处于

4、平衡状态的力学特点是 ? F 木块相对斜面静止.设斜面对木块的支持力为Fn，木块所受摩擦力为/若使斜面的B端缓慢放低时，将会产生下述的哪种结果（）A ? Fn增大/增大 B ? fn增大减小D -Fn减小减小3. 如图7，物体m静止在倾角为6的斜面上，用水平力F推物体加，若F由零稍微增大 些，但m仍静止，则（）例3如图4所示，把球夹在竖直墙的压力为乐2,在将板BC逐渐放至水平的过程中，下列说法中正确的是（） B ?你1和尸血都减小C ?乐1增大，乐D - Fni减小，耳听课记录A ?物体 7 受到的静摩擦力一定减小B-物体加受到的合外力不变C?斜面受到的压力增大D - 物体 7 对斜面的静摩擦

5、力一定增大B |F 1T 八二 1ZZZZZ/Z图 84. 如图8所不，一木板B放在水平地面上，木块d放在B的上面，A的右端通过轻质弹簧秤固定在直立的墙壁上用F向左拉动B，使它以速度 o运动，这时弹簧秤不数为幵？下面的说法中正确的是（）A ?木板B受到的滑动摩擦力的大小等于FtB?地面受到的滑动摩擦力的大小等于码C ？若木板以 2？ 的速度运动 ，木块/受到的摩擦力的大小等于2FTD - 若 2F 的 力 作 用 在 木 板 上 ， 木 块 / 受 到 的 摩 擦 力 的 大 小 等 于 FT参考答案 课前自主学习1 -匀速直线运动2 ?(1)静止零速度加速度(2)匀速直线运动速度加速度3?v

6、=0 a=0 v=04?零核心知识探究问题情境演员们经过长期的训练，很好地掌握并利用了物体的平衡条件要点提炼1 - (1)所受合外力 F mgs加a时，物体必然受沿斜面向下的摩擦力，否则物体不可能平衡，此时物体所受摩擦力大小为f = Feos a - mgs in a. 当F” F、mg合力沿斜面向下时，即沿斜面方向有Feos a 0时，0,物体所受摩擦力方向与假设方向相同，即沿斜面向下%1当Feos a - mgsin a 0时，f0,物体所受摩擦力方向与假 设方向相反，即沿斜面向上.变式训练2球的重力不能超过宀G1 卩解析由三角形劈与地面之间的最大静摩擦力，可以求岀三角形劈所能承受的最大压

7、力，由此可求出球的最大重力.球A与三角形劈B的受力情况如图甲、乙所示，球A在竖直方向的平衡方程为：Ga = EvbaS加45Fn甲三角形劈的平 衡方程为：= FnabS 加 45Ftvb = G + Fnab S力廿45 另有切=LF nab由式可得：F NAE =而BA = FNAB，代入式可得：Ga = tag1 -卩例3 B 准确画岀物体的受力图，明确哪些量变、哪些量不变，然后由平衡条件和几何知识进行分析求解.虽然题目中的 Fm和FN2涉及的是墙和木板的受力情况，但研究对象A只能取球，由于球处于一个动态平衡过程，Fni和FN2都是变力，画受力图可以先画开始时刻的，然后再根据各力的关系定性

8、或定量地讨论某力的变化规律.球所受的重力 G产生的效果有两个：使球压墙的力F1和使球对板的压力 F2.根据G产生的 效果将其分解，如图所示，则Fi = Fm，F2 = Fm.从图中不难看岀，当板BC逐渐被放平的过 程中，Fi的方向保持不变而大小逐渐减小，F2与G的夹角逐渐变小，其大小也逐渐减小，因此正确选项为B.:变式训练3 BD该题是动态平衡问题，处理这类问题要牢记一点，取结点0为研究对象，绳 OA、OB的拉力的合力F仝与灯的重力 G大小相等方向相反，始终不变，由平行四边形法则画岀矢量图如右图.由图可知：在 A点上移的过程中，Fi先变小后增大，F2 直减小，所以答案 学即练1 ?DB、D正确.即2 - B 木块在重力、支持力、摩擦力作用下平衡，3 - BC 当物体不受F作用时，由受力分析可知:Fn=GcosO, f = Gsin 0.沿斜面方向，有摩擦力f = mgs in 0沿垂直斜面方向，斜面对物体的支持力FN=mgcos8当水平力F作用于物体m上并由零稍微增大后，物体仍静止，所受合力为零，B选项正确.由分析知:f = Feos 0 一 mgsin 0, F” = Fsin 9 + mgeos 0因而，当F稍微增大一些时，Fn必增大，斜面受到的正压力增大，选项C正确.F开始增 大，f减小，当F增