高一物理专题一 力 物体的平衡教案 人教版

1、高一物理专题一 力 物体的平衡教案一 教学目的1明确力、重力、弹力、摩擦力的定义，会确定弹力，摩擦力的大小和方向。2明确力的合成和力的分解的定义，并能够熟练的确定合力的大小。能根据不同情况进行力的分解。3学会分析物体受力的方法，学会用整体法和隔离法解决三力平衡和多力平衡。二 主要知识点1什么叫弹力？当物体被迫发生形变时，对迫使它形变的那些物体施加的作用力称为弹力2如何确定弹力的大小和方向？根据胡克定律计算弹簧的弹力，判断弹力的方向.根据实际情况确定弹力的大小和方向3滑动摩擦力滑动摩擦力的产生条件接触，有正压力，正在相对滑动，接触面不光滑。如何确定滑动摩擦力的方向？物体所受到的滑动摩擦力一定与该

2、物体相对于施加这个摩擦力的那个物体的运动方向相反。如何确定滑动摩擦力的大小？其中：为存在滑动摩擦力的这两个物体之间的正压力（弹力）。为这两个物体的接触面的动摩擦因数，其意义是单位正压力所能产生的摩擦力。注意：滑动摩擦力的大小与接触面的大小无关；与相对滑动速度无关。根据力的作用效果确定滑动摩擦力的大小。4静摩擦力静摩擦力的产生条件相互接触，相互挤压，有相对滑动趋势，接触面不光滑。如何确定静摩擦力的方向？总原则：物体所受的静摩擦力总是与该物体相对于施加这个摩擦力的那个物体的相对滑动趋向相反，并与接触面相切.具体的判断方法：当物体之间的相对滑动趋向难以确定时，可以设它们的接触面是光滑的来进行判断.根

3、据力的作用效果确定静摩擦力的方向.静摩擦力的大小两物体之间的静摩擦力有一个最大限度，称为最大静摩擦力实际静摩擦力介于零到最大静摩擦力之间最大静摩擦力与物体之间的正压力成正比两物体之间的滑动摩擦力一般略小于它们之间的最大静摩擦力实际操作中一般都是根据实际情况确定静摩擦力的大小5力的合成和分解均遵循平行四边形定则。常用方法是作图法和计算法。6共点力的平衡。 平衡状态：指_或_的状态。平衡条件：作用在物体上的所有力的合力为_，若用正交分解法，则为_ 平衡条件的推论推论1：物体处于平衡状态时，它所受的某一个力与它所受的其余的力的合力等值反向。推论2：物体在同一平面上三个不平行的力的作用下，处于平衡状态

4、时，这三个力必为共点力。推论3：物体在三个共点力的作用下处于平衡状态时，这三个力的有向线段必构成闭合三角形。 三 典型例题及讲解1一辆后轮驱动的汽车在平直路面行驶，试判断下列两种情况下路面对前后轮胎施加的摩擦力的方向汽车加速行驶司机松开油门，令车向前滑行(通过此题可以认识什么是汽车受到的牵引力.)答案：.前轮受摩擦力向后，后轮受摩擦力向前（汽车受到的牵引力）。 受摩擦力均向后 ABPQ2右图是皮带传动装置的示意图，A为主动轮，B为从动轮，P为主动轮上与皮带的接触点，Q为从动轮上与皮带的接触点，在传动过程中，关于这两点受到皮带的摩擦力方向的下列判断正确的是( )A、P、Q两点所受的摩擦力均沿皮带

5、轮的切线向上B、P、Q两点所受的摩擦力均沿皮带轮的切线向下C、P点受的摩擦力沿皮带轮的切线向上，Q点受的摩擦力沿皮带轮的切线向下D、P点受的摩擦力沿皮带轮的切线向下，Q点受的摩擦力沿皮带轮的切线向上答案：A. 找清主动和从动的物体3、在力的分解中，唯一解的条件是( ) A、已知两个分力的方向 B、已知一个分力的大小和方向 C、已知两个分力的大小 D、已知一个分力的大小和另一个分力的方向答案：AB4如图所示，均匀直棒AB的A端在水平力F作 用下，处于静止状态，则地面对直棒的作用力方向是 ( ) A、F1方向 B、F2方向 C、F3方向 D、F4方向答案：C5如图所示，小球用细绳系住放在倾角为的光

6、滑斜面上，当绳子从水平方向逐渐向上偏移时（小球位置不变），细绳上的拉力将( ) A、逐渐增大 B、逐渐减小 C、先增大，后减小 D、先减小，后增大答案：D6如图所示，物体质量为m，靠在粗糙的竖直墙上，物体与墙间的动摩擦因数为，要使物体沿墙匀速滑动，则外力F的大小可能是（）qF A、 B、 C、 D、答案：B7.2006全国卷II. 15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相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的，已知Q与P之间以及桌面之间的动摩擦因数都，两物块的质量都是m，滑轮轴上的摩擦不计，若用一水平向右的力F拉P使其做匀速运动，则F的大小为( )FQPA、4mg B、3m

7、gC、2mg D、mg答案：A解析：以Q为研究对象，Q在水平方向受绳的拉力F1和P对Q的摩擦力F1作用，由平衡条件可知：F1F1mg；以P为研究对象，P受到水平拉力F，绳的拉力F2，Q对P的摩擦力F和地面对P的摩擦力F2，由平衡条件可知：FF2FF2，F2FN2mg，牛顿第三定律知：F1F2，FF1，代入得：F4mg。8.2006北京卷.19木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25；夹在A、B之间轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上。如图所示。力F作用后( )A、木块A所受摩

8、擦力大小是12.5 NABFB、木块A所受摩擦力大小是11.5 NC、木块B所受摩擦力大小是9 ND、木块B所受摩擦力大小是7 N答案：C解析：未加F时，木块A在水平面内受弹簧的弹力F1及静摩擦力FA作用，且F1FAkx8N，木块B在水平面内受弹簧弹力F2和静摩擦力FB作用，且F2FBkx8N，在木块B上施加F1N向右拉力后，由于F2FGB，故木块B所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小FF2F9N，木块A的受力情况不变。备考提示：本题涉及了力的平衡、胡克定律及静摩擦力的知识，求解时应注意静摩擦力的可变性，静摩擦力的大小是由物体所受外力和运动状态决定的。9质量为0.8Kg的物块静止在倾角为30的斜面上

9、，如图所示。若用平行于斜面底端沿水平方向的力F推物块，F=3牛顿，而物块仍处于静止状态，则物块所受摩擦力的大小为：( ) A、5牛 B、4牛 C、3牛D、牛答案：A10如图所示，一轻质三角形框架B处悬挂一定滑轮（质量可忽略不计）。一体重为500N的人通过跨定滑轮的轻绳匀速提起一重为300N的物体（A、C处铰链）。（1）此时人对地面的压力是多大？（2）斜杆BC，横杆AB所受的力是多大？答案：（1）先以人为研究对象，人受三个力作用，重力G、地面对人的支持力FN、绳子的拉力FT。由平衡方程可得：FN+FT=G，解得 FN =200N。即人对地面的压力为200N。（2）以B点为研究对象，如图所示。将绳

10、子的拉力F分解为两个力：一个分力是对 AB 杆的拉力、一个分力是对 BC杆的压力。F=2 G=600N，由题意及受力分解图可知：NN11重量为G1的均匀球夹在光滑竖直平面和45倾角的光滑斜块之间，如图所示，斜块重G2，斜块下侧面与水平桌面间的动摩擦因数为m0，求：G1的最小值为多大时，才能使斜块滑动。答案： 提示：以，据F合=0求的弹力N。据F合=0，用正交分解法建立直角坐标系. 列方程图中 fm是桌面对斜块最大静摩擦 即时，斜块受桌面最大静摩擦力，处于刚好动时刻，仍满足合力为零的条件。四 总结归纳1绳子的张力方向沿绳子，轻杆上的力可能沿着杆也可能不沿杆。2运动的物体可能受静摩擦力，静止的物体

11、可能受滑动摩擦力3力的合成：在F1、F2大小一定时，角越大，合力越 小。合力的取值范围：F1F2FF1+ F2；如果没有限制，F可以取该范围内的任意值。4、力的分解：分解某个力时，既可以按照这个力产生的效果分解，也可以进行正交分解；已知合力和两个分力的方向，求两个力的大小，有一组解；已知合力和一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向，有一组解；已知合力和一个分力的大小及另一个分力的方向，有一组或两组解；已知合力和两个分力的大小，求两个力的方向时，有无数组解；5受力分析时应注意：对研究对象作受力分析，是指周围物体作用于研究对象的力，而不是指研究对象作用于周围物体的力。除重力外，其他的力作用

12、在物体上必须和物体接触。防止少分析力或多分析力。结合物体的运动状态和利用力的作用的相互性，也是是确保受力分析正确的有效途径。合力和分力不能重复的被列为物体所受的力。6用正交分解法解平衡问题的基本思路：确定研究对象，明确运动状态。受力分析，画受力示意图。建立直角坐标系，根据Fx=0，Fy=0列方程。解方程，必要时进行讨论。五 课后练习1、关于平衡状态，下列说法中正确的是（）A、当物体速度等于零时，物体处于平衡状态B、运动的物体一定不是处于平衡状态C、若物体的运动状态保持不变，则物体处于平衡状态D、当物体处于平衡状态时，一定不受外力作用2、一物体m放在粗糙的斜面上保持静止，先用水平力F推m，如图，

13、当F由零逐渐增加但物体m仍保持静止状态的情况下，则（）mF物体m所受的静摩擦力逐渐减小到零物体m所受的弹力逐渐增加物体m所受的合力逐渐增加物体m所受的合力不变A、 B、 C、 D、PCQGAB3如图所示，A、B是两根竖直立在地上的木桩，轻绳系在两木桩不等高的P、Q两点，C为光滑的质量不计的滑轮，当Q点的位置变化时，轻绳的张力的大小变化情况是（ ）A、Q点上下移动时，张力不变B、Q点上下移动时，张力变大C、Q点上下移动时，张力变小D、条件不足，无法判断4如图，木块放在水平桌面上，在水平方向共受三个力，即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止，其中F1=10N，F2=2N，若撤去F1，则木块所受的摩

14、擦力是（）A、8N，方向向右F1F2B、8N，方向向左C、2N，方向向右D、2N，方向向左6005如图所示，人重300N，物体重200N，地面粗糙，无水平方向滑动，当人用100N的力向下拉绳子时，求人对地面的弹力和地面对物体的弹力？AOBC6如图所示，AO、BO、CO是完全相同的绳子，并将钢梁水平吊起，若钢梁足够重时，绳子AO先断，则（） A、不论为何值，AO总是先断 B、=1200 C、1200 D、 1200 AB7如图所示，在特制的弹簧秤下挂一吊篮A，吊篮内挂一重物B，一人站在吊篮中，当此人用100N的竖直向下的力拉重物时，下列说法中不正确的是（）A、弹簧秤示数不变B、人对底板的压力减小

15、100NC、B的合力增大100ND、A 的合力不变BAF450C8如图所示，质量为m的物体C放在水平木板AB上，当以mg/2的水平力作用于C物体时，恰可使C在木板上匀速运动，现将木板的B端抬高，当AB与水平面成450角时，求木板所受的摩擦力的大小？9如图所示. 小物块1、2放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连，今对物块1、2分别施以方向相反的水平力F1、F2.且F1大于F2，则弹簧秤的示数12F1F2A、一定等于F1 + F2 B、一定等于F1 F2 C、一定大于F2而小于 F1 D、条件不足，无法确定FmmBAAOA10两个相同的小球A和B，质量均为m，用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平

16、天花板上的同一点O，并用长度相同的细线连接A、B两小球。然后，用一水平方向的力F作用在小球A上，此时三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如图所示，如果不考虑小球的大小，两小球均处于静止状态，则力F 的大小为：A、mg/2 B、mg C、 D、 11在倾角为=37的斜面上，一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端，另一端绕过一质量为m=3kg、中间有一圈凹槽的圆柱体，并用与斜面夹角为=37的力F拉住，使整个装置处于静止状态，如图所示。不计一切摩擦，求拉力F的大小和斜面对圆柱体的弹力N的大小。（，）某同学分析过程如下：将拉力F沿斜面和垂直于斜面方向进行分解。沿斜面方向：（1）沿垂直于斜面方向：（2）问：你同意上述分析过程吗？若同意，按照这种分析方法求出F及N的大小；F若不同意，指明错误之处并求出你认为正确的结果。OAB12如图所示，一个重为G的小环B套在竖直放置的半径为R的光滑大圆环上，一个劲度系数为k，自然长度为L（L2R）