53力的平衡学案4

1、5.3力的平衡学案4【学习目标】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。【自主学习】1. 共点力物体同时受几个力的作用，如果这几个力都作用于物体的同一点或者它们的作用线交于一点，这几个力叫共点力。注意：互为共点力的那几个力不一定作用点作用在同一点上，但它们的作用线一定相交于同一点2. 平衡状态：个物体在共点力作用下，若保持静止状态或匀速运动状态，则该物体处于平衡状态.注意：若遇到物体在缓慢移动的问题，则可以把该物体在每一时刻均可视为受力平衡。3. 平衡条件：物体所受合外力 为零？其数学表达式为：F尸0或尺沪0耳,尸0 ,其中几含为物体在 x轴方

2、向上所受的合外力，Fy令为物体在y轴方向上所受的合外力.【典型例题】例1如图，位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块0相连，从滑轮到 P和到Q的两段绳都是水平的.已知0与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是“，两物块的质量都是加，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为（A. 4/zmgB. 3/bimgC.D. jumg2/j.mg首先对 0进行受力分析，弄清滑动摩擦力的方向，根据平衡条件求岀绳对0的拉力鬥，进而对 p进行受力分析，弄清两个接触面上的滑动摩擦力的大小和方向，最后根据平衡条件求岀F的大小.解答以0为研究对象,0相对P （

3、即以P为参考系）向左运动，所以0受到水平向右的滑动摩擦力五作用，0的受力情况如图甲所示.以P为研究对象，P相对0向右运动，所以 0对P的滑动摩擦力五方向水 平向左（也可以根据牛顿第三定律判断/T的方向）；P相对地面向右运动，所以5地面对P的滑动摩擦力无水平向左，P的受力情况如图乙所示.对 0,有= Ni = /.img 对 P,有 F =丘 +/i' = fiN + Fi + Fi = /r Img+ /.img + /img =4/""g答案A.规律小结滑动摩擦力方向总是跟接触面相切，并且与物体爭对运动的方向相反滑动摩擦力是发生在木 .目对运动的两个物体之间，可能

4、有一个物体（如题中的“地面”）静止.滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，不一定是阻碍物体的运动注意：解答这类题型，关键是要受力分析，弄清滑动摩擦力的方向。本题极易因漏掉轻绳P的摩擦力算岀 F =2mg + “加g = 3/zmg而错选B ；以P和0为研究 对象， 认为P通过绳拉0与0通过绳拉P互相抵消，算岀 F = zr2mg = 2/nmg而错对P的拉力或。对 会因不明受力分析，选Co例2.木块/、B分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25,夹 在A, B2cm,弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动，最大静D 上,如图所示，力 F作用后其间的轻弹簧

5、被压缩了摩擦力与滑动摩擦力大小相等.现用F=1N的水平拉力作用在木块 (A.木块/所受摩擦力大小是12.5NB.木块/所受摩擦力大小是11.5NC.木块D所受摩擦力大小是9ND.木块B所受摩擦力大小是7N)a WWWVB分析F作用前，系统静止不动说明弹簧对力、 力，但F作用后，4、B是否会动,这就需要判断.先假设 的压力Fi不变，比较Fi与F的合力F ”与最大静摩擦力 则假设成立，仍然静止不动；若 而弹簧弹力会变为拉力，还要判断B的压力都没有超过各自的最大静摩擦 簧对F作用时B仍然静止不动，则弹 Fm的大小关系，若F如 <凤 F”Fm,则假设不成立，B会向右运动，弹簧会变长/会不会运动，

6、这种情况难度很大，高考不考解答把最大静摩擦力大小看成与滑动摩擦力相等A与地面的最大静摩擦力尺皿= GA = 0.25X50N = 12.5N,B与地面的最大静摩擦力尸诬= GB = 0.25X60N = 15N.F作用前，弹簧对/的压力和对 B的压力都是 Fi =fcc = 400X0.02N = 8N. F 作用后，由于 Fi+ F = 8N+lN = 9N<FmB>所以B仍然静止不动，弹簧长度不变，由平衡条件可知，木块D所受摩擦力D错误.木块/所受摩擦力/A=Fl=8N,方向水平向右，故选项答案C.规律小结公式廿=睬只是用来求滑动摩擦力大小，而不能用来求静摩擦力大小通常情况下，

7、把滑动摩擦力大小视为最大静摩擦力来处理常常用外力与最大静摩擦力进行大小比较来判断物体是否相对滑动在零与最大静摩擦力凡之间即0 </三凡？注意：解答这类题型，外力作用后应判断物体是否相对滑动/也仍然静止不动.fi i=Fi +F = 9N,方向水平向左，故选项C正确,A、B错误.静摩擦力大小适用条件，极易认为用公式“广=算岀的摩擦力12.5N就是木块/所受摩擦力大小.本题会因不清楚公式丁而错选A。【针对训练】1.如图所示，均匀杆AB重为G,A端用细绳吊在 0点, 此时杆与水平方向夹角为A.在B端加一水平力F,使AB静止,2.B.C.D.a,细绳与竖直方向成 0角，则(B) 拉力F 定大于G

8、 绳子拉力T 一定大于GAB杆与水平夹角 a必小于0F足够大时细绳可在水平方向上现用两根绳子 AO和BO悬挂一质量为10N的小球,/ /6Vf5 *AO绳的A 4固定在竖直放置的圆环的环上，0点为圆环的圆心， A0绳与竖直方向的夹角为 37° B0绳的B点可在环上 滑动, 已知每根绳子所能承受的最大拉力均为12N,则在B点沿环顺时针缓慢滑到 N的过程中（C ）A.两根绳均不断C.AO绳先断B.两根绳同时断D B0 绳先断3. 如图所示，两个木块的质量分别为刃1和加2，两个轻质弹簧的A:护J.1u劲度分别为心和？，上面的木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个弹簧处于静止状态。现 缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧，在这过程中下面木块移动的距离为mg/k 2）,上面木块移动的距离为 （ mg/k2 +mig/kimim?4. 所图所示，光滑斜面上安装一光滑挡板A&,挡板可绕0处较链无摩擦转动，在挡板与斜面间放一匀质球，现使挡板从图示位置缓慢转至竖直位置，则此过程中球对挡板的压力TV】）。B.逐渐增大D.先增大后减在倾角为&的斜面上，如