高中物理（人教版必修一）配套课件：第三章习题课：共点力的平衡.pptxVIP

第三章　相互作用习题课：共点力的平衡目标定位1.进一步熟练掌握共点力平衡的处理方法.2.学会用图解法、解析法和相似三角形法分析动态平衡问题.栏目索引一、处理平衡问题常用的三种方法二、动态平衡问题对点检测 自查自纠知识梳理1.合成法：物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向 .2.分解法：物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的作用效果分解，则其分力和其他两个力满足平衡条件.3.正交分解法：物体受到三个或三个以上力的作用而平衡，将物体所受的力分解为相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件.相反答案一、处理平衡问题常用的三种方法典例精析例1　在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图1所示.仪器中一根轻质金属丝下悬挂着一个金属球，无风时，金属丝竖直下垂；当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一定角度.风力越大，偏角越大.通过传感器，就可以根据偏角的大小测出风力的大小，求风力大小F跟金属球的质量m、偏角θ之间的关系.图1总结提升解析答案解析　取金属球为研究对象，有风时，它受到三个力的作用：重力mg、水平方向的风力F和金属丝的拉力FT，如图所示.这三个力是共点力，在这三个共点力的作用下金属球处于平衡状态，则这三个力的合力为零.方法一：(力的合成法)如图甲所示，风力F和拉力FT的合力与重力等大反向，由平行四边形定则可得F＝mgtan θ.总结提升解析答案方法二：(力的分解法)重力有两个作用效果：使金属球抵抗风的吹力和使金属丝拉紧，所以可以将重力沿水平方向和金属丝的方向进行分解，如图乙所示，由几何关系可得F＝F′＝mgtan θ.方法三：(正交分解法)以金属球为坐标原点，取水平方向为x轴，竖直方向为y轴，建立坐标系，如图丙所示.根据平衡条件有Fx合＝FTsin θ－F＝0Fy合＝FTcos θ－mg＝0解得F＝mgtan θ.答案　F＝mgtan θ总结提升总结提升在力的合成与分解中求解问题的基本方法是平行四边形定则，也要根据实际情况采用不同的分析方法：(1)若出现直角三角形，常用三角函数表示合力与分力的关系.(2)若给定条件中有长度条件，常用力组成的三角形(矢量三角形)与长度组成的三角形(几何三角形)的相似性求解.(3)多个力的合成往往用正交分解法，把作用在物体上的所有力分解到两个相互垂直的坐标轴上.针对训练　如图2所示，一个质量为m＝2.0 kg的物体放在倾角为30°的斜面上静止不动，若用竖直向上的力F＝5.0 N提物体，物体仍静止，取g＝10 m/s2，下述结论正确的是(　)A.物体受到的合外力减小5.0 NB.物体受到的摩擦力减小5.0 NC.斜面受到的压力减小5.0 ND.物体对斜面的作用力减小5.0 N图2解析答案返回解析　物体在有无拉力时，都处于静止状态，合外力都为零，故A错误；无拉力时对物体受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图甲，根据共点力平衡条件，有Ff＝mgsin θ，FN＝mgcos θ有拉力F作用后，再次对物体受力分析，受到拉力、重力、支持力和静摩擦力，如图乙解析答案根据共点力平衡条件，有Ff1＝(mg－F)sin θ，FN1＝(mg－F)cos θ物体对斜面的作用力为压力和摩擦力的合力，压力和摩擦力的合力方向竖直向下，知作用力减小5 N，故D正确.答案　D返回知识梳理1.动态平衡：是指平衡问题中的一部分是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，所以叫动态平衡，这是力平衡问题中的一类难题.2.基本思路：化“动”为“静”，“静”中求“动”.3.基本方法：图解法、解析法和相似三角形法.二、动态平衡问题典例精析例2　如图3，一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的压力大小为FN1，球对木板的压力大小为FN2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦，在此过程中(　)A.FN1始终减小，FN2始终增大B.FN1始终减小，FN2始终减小C.FN1先增大后减小，FN2始终减小D.FN1先增大后减小，FN2先减小后增大图3方法点拨解析答案返回答案　B方法点拨方法点拨处理动态平衡问题的一般步骤(1)解析法①列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式.②根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况.(2)图解法①适用情况一般物体只受三个力作用，且其中一个力大小、方向均不变，另一个力的方向不变，第三个力大小、方向均变化.方法点拨②一般步骤a.首先对物体进行受力分析，根据力合成的平行四边形定则将三个力的大小、方向放在同一个三角形中.b.明确大小、方向不变的力，方向不变的力及方向变化的力的方向如何变化，画示意图.③注意：由图解可知，当大小、方向都可变的分力(设为F1)与方向不变、大小可变的分力垂直时，F1有最小值.返回1