共点力作用下物体的平衡

§共点力作用下物体的平衡（两学时）【教学目的】知识与技能●懂得共点力作用下物体的平衡概念，掌握在共点力作用下物体的平衡条件●懂得如何用实验探索共点力作用下的物体的平衡条件●应用共点力的平衡条件解决具体问题过程与办法●用实验探索共点力作用下的物体的平衡条件●进一步培养学生分析物体受力的能力和应用平衡条件解决实际问题的能力情感态度与价值观●通过对处在平衡状态的物体的观察和实验，总结出力的平衡条件，再用这个理论来解决和解决实际问题，使学生树立对的的认识观【重点难点】重点：●用实验探索共点力作用下的物体的平衡条件●共点力平衡的特点及普通解法难点：●选用适宜的解题办法求解共点力作用下的物体的平衡问题●学会对的受力分析、正交分解及综合应用【教学内容】第一学时【复习引入】1．初中我们学习过两个力的平衡，请同窗回答：二力平衡的条件是什么？（两力大小相等、方向相反，并且作用在同一物体、同始终线上）2．平衡状态是一种常见的运动状态，请同窗观察、思考，我们周边哪些物体是处在平衡状态？这一节课就是在初中二力平衡的基础上，进一步学习在共点力作用下物体的平衡条件，并运用平衡条件解决具体的实际问题。【新课教学】一、平衡状态1．共点力（复习回想）：几个力如果作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫做共点力。2．平衡状态：一种物体在共点力的作用下，如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处在平衡状态。⑴共点力作用下物体平衡状态的运动学特性：加速度为零。⑵“保持”某状态与“瞬时”某状态有区别：竖直上抛的物体运动到最高点时，这一瞬间的速度为零。但这一状态不能保持，因而这一不能保持的静止状态不属于平衡状态。二、共点力作用下物体的平衡条件1．二力平衡条件：两力大小相等、方向相反，并且作用在同一物体、同始终线上。高中阶段我们学习了力的合成知识后，能够说成是：两力的合力为零。物体受到两个以上力的共点力作用时，又遵照如何的平衡条件呢？〔实验探究〕三力平衡条件⑴设计实验方案方案1：弹簧秤两只，200g钩码两只，木板、白纸、图钉等，在竖直面内完毕；方案2：弹簧秤三只，细线三根，木板、白纸、图钉等，在水平面内完毕；方案3……⑵比较上述方案的优缺点，学生任选一种完毕实验。点明：通过物理工作者多次精确实验证明：2．三个共点力作用下的物体平衡条件：F合=0或表述为：任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同始终线上。再由此推广到：3．多力作用下物体的平衡条件：F合=04．在共点力作用下物体的平衡条件：在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，即：F合=0⑴力的平衡：作用在物体上的几个力的合力为零，这种情形叫做力的平衡。⑵F合=0则在任一方向上物体所受合力也为零。将物体所受的共点力正交分解，则平衡条件可表达为下列方程组：Fx=0，Fy=0。【例题剖析】·例题1：如图所示，一种半径为R，重为G的圆球，被长度为L的细绳挂在竖直光滑墙上，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？·请学生分析解题办法并板演本题可用：分解法、合成法、正交分解法、相似三角形法分别求解拓展：若减小L，上述二力大小将如何变化。小结：解决共点力平衡问题的基本环节：①选用研究对象；②对研究对象进行受力分析：AF1AF160°④根据平衡条件列方程求解。例题2：物体A在水平力F1=400N的作用下，沿倾角θ=60°的斜面匀速下滑，如图所示。物体A受的重力G=400N，求斜面对物体A的支持力和A与斜面间的动摩擦因数μ。解析：采用正交分解法求解。例题3：如图所示，细绳AO、BO能承受的最大拉力相似，其中绳长AO>BO.在O点连接一段能承受足够拉力的细绳OC，逐步增大C端悬挂的重物的重力，问细绳AO、BO中哪一根先断？αβABC解析：αβABC拓展：若已知细绳AO、BO能承受的最大拉力分别为100N和150N，α＝30°，β＝60°。若要绳不停，C端下方悬挂的重物的最大重力为多少？解析：用临界法比较哪根绳先断。注意解题规范化。【巩固练习】1．下列物体中处在平衡状态的是（）站在自动扶梯上匀速上升的人F2F2F1F3F4在平直路面上匀速行驶的汽车做自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间2．如图所示，某个物体在F1、F2、F3、F4四个力的作用下处在静止状态，若F4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变化，其它三个力的大小和方向不变，则此时物体所受到的合力大小为（）A.B.C.D.ABOC3．三段不可伸长的细绳子OA、OB、OC能承受的最大拉力相似，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OA是水平的，A、B端固定。若逐步增加CABOCA.必然是OAB.必然是OBC.必然是OCD.可能是OB，也可能是OC共点力作用下物体的平衡学案（第一学时）【知能要点】一、平衡状态1．共点力：2．平衡状态：⑴共点力作用下物体平衡状态的运动学特性：⑵“保持”某状态与“瞬时”某状态有区别：二、共点力作用下物体的平衡条件1．二力平衡条件：2．〔实验探究〕三力平衡条件⑴设计实验方案方案1：方案2：⑵完毕实验，得出结论：2在共点力作用下物体的平衡条件：【例题精析】例题1：如图所示，一种半径为R，重为G的圆球，被长度为L的细绳挂在竖直光滑墙上，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？··拓展：若减小L，上述二力大小将如何变化。小结：解决共点力平衡问题的基本环节：例题2：物体A在水平力F1=400N的作用下，沿倾角θ=60°的斜面匀速下滑，如图所示。物体A受的重力G=400N，求斜面对物体A的支持力和A与斜面间的动摩擦因数μ。AAF160°

例题3：如图所示，细绳AO、BO能承受的最大拉力相似，其中绳长AO>BO.在O点连接一段能承受足够拉力的细绳OC，逐步增大C端悬挂的重物的重力，问细绳AO、BO中哪一根先断？ααβABC拓展：若已知细绳AO、BO能承受的最大拉力分别为100N和150N，α＝30°，β＝60°。若要绳不停，C端下方悬挂的重物的最大重力为多少？注意解题规范化。【巩固练习】1．下列物体中处在平衡状态的是（）站在自动扶梯上匀速上升的人F2F2F1F3F4在平直路面上匀速行驶的汽车做自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间2．如图所示，某个物体在F1、F2、F3、F4四个力的作用下处在静止状态，若F4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变化，其它三个力的大小和方向不变，则此时物体所受到的合力大小为（）A.B.C.D.ABOC3．三段不可伸长的细绳子OA、OB、OC能承受的最大拉力相似，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OA是水平的，A、B端固定。若逐步增加CABOCA.必然是OAB.必然是OBC.必然是OCD.可能是OB，也可能是OC

共点力作用下物体的平衡（一）姓名：【课后作业姓名：1．（）A.T1=T2 B.T1＞T2 C.T1＜T2 D.不能拟定2．n个共点力作用在一种质点上，使质点处在平衡状态。当其中的F1逐步减小时，物体所受的合力（）A.逐步增大，与F1同向 B.逐步增大，与F1反向C.逐步减小，与F1同向 D.逐步减小，与F1反向3．质量为m的木块沿倾角为θ的斜面匀速下滑，如图所示，那么斜面对物体的作用力方向是（）A.沿斜面对上B.垂直于斜面对上C.沿斜面对下D.竖直向上4．物体在水平推力F的作用下静止于斜面上，如图所示，若稍稍增大推力，物体仍保持静止，则（）A.物体所受合力增大 B.物体所受合力不变C.物体对斜面的压力增大 D.斜面对物体的摩擦力增大5．如图所示，在倾角为30°的斜面上，有一重10N的物块，被平行于斜面的大小为8N的恒力F推着沿斜面匀速上行。在推力F忽然取消的瞬间，物块受到的合力大小为（）A.8N B.5N C.3N D.2N6．如图所示，在一木块上放一铁块m，从水平位置开始缓慢地抬起长板一端，另一端保持位置不变，则此过程中铁块受到摩擦力的大小A.随抬起角度α的增大而逐步减小B.随抬起角度α的增大而不停增大C.与抬起角度α的大小没有关系D.先随抬起角度α的增大而增大，当铁块开始滑动后，又随抬起角度α的增大而减小7．如图所示，人站在岸上通过定滑轮用绳牵引小船，若水的阻力恒定不变，则在船匀速靠岸的过程中（）A.绳的拉力不停增大 B.绳的拉力保持不变C.船受到的浮力不变 D.船受到的浮力减小8．如图所示，悬挂在天花板下重60N的小球，在均匀的水平风力作用下偏离了竖直方向θ=30°角.试求风对小球的作用力和绳子的拉力。

9．如图所示，用绳AC和BC吊起一重100N的物体，两绳AC、BC与竖直方向的夹角为30°和45°，求：绳AC和BC对物体拉力的大小。10．如图所示，物体A质量为2kg，与斜面间摩擦因数为，斜面倾角θ＝37°。若要使A在斜面上静止，物体B质量的范畴是多少？11．重为40N的物体与竖直墙面间的动摩擦因数μ=，若用斜向上的推力F=50N托住物体，物体处在静止，如图所示这时物体受到的摩擦力是多少牛？要使物体匀速滑动，推力的大小应变为多大？（sin37°=,cos53°=） 12．如图所示，不计重力的细绳AB与竖直墙夹角为60°，轻杆BC与竖直墙夹角为30°，杆可绕C自由转动，若细绳能承受的最大拉力为200N，转杆能承受的最大压力为300N，则在B点最多能挂多重的物体？

共点力作用下物体的平衡学案（第二学时）一、图解法分析动态平衡问题ABOC例1：如图所示，细绳AO，BO等长，A点固定不动，在手持B点沿圆弧向C点缓慢运动过程中，绳BO的张力将（ ABOCA．不停变大 B．不停变小C．先变小再变大 D．先变大再变小二、三角形相似法ALhRBO例2：如图所示，用细线吊着的小球B放在光滑的大球面上，细线的另一端跨过光滑的小滑轮A由人拉着。已知小球的重量为G，小滑轮A处在大球面的正上方。人以拉力F缓慢地使小球沿大球面逐步上升的过程中，拉力F、大球面对小球的支持力FNALhRBOA.F变大，FN变大B.F变小，FN变小C.F变大，FN不变D.F变小，FN不变三、整体法与隔离法例3：用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图所示，今对小球a持续施加一种向左偏下30o的恒力，同时对小球b持续施加一种向右偏上30o的同样大小的恒力，最后达成平衡状态的图可能是（）AABCDabF【课后作业】F1．如图所示，木块在拉力F作用下，沿水平方向做匀速直线运动，则拉力F与水平面给它的摩擦力的合力方向一定是A．向上偏右 B．向上偏左C．向左 D．竖直向上θ2．如图所示，小球被轻质细绳系着，斜吊着放在光滑劈面上，小球质量为m，劈面倾角为θ，在水平向右缓慢推动劈的过程中()θA.绳上张力先增大后减小B.绳上张力先减小后增大C.劈对小球的支持力减小D.劈对小球的支持力增大3．如图所示，在细绳的下端挂一物体，用力F拉物体，使细绳偏离竖直方向α角，且保持α角不变，当拉力F与水平方向夹角β为多大时，拉力F值最小？()αβFA.β=0αβFC.β=αD.β=2α4．有一种直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑，AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质均为m，两环间由一根质量可无视不计、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图7-2所示）现将P环向左移动一小段距离，两环再次达成平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化状况是：（）A、N不变；T变大B、N不变；T变小C、N变大；T变大D、N变大，T变小5．如图所示，小圆环重G