10(共点力平衡条件).docVIP

清新一中高一级物理学科导学稿1 编号 2014007 主编人：罗兴华 审稿人：尹伟洪 定稿日：2014年12月15 协编人：高一物理备课组 使用人： 高一级 一、课 题： 第三章 第5节 共点力的平衡条件 二、学习目标： 1、知道什么是平衡状态。 2、共点力平衡的条件及根据受理情况判断共点力平衡。 3、利用共点力平衡条件解决相关的力学问题。 4、通过一题多解训练物理的发散思维。 三、【学习重点】【学习难点】【】1．共点力作用的平衡状态：物体在共点力作用下，保持静止或匀速直线运动状态． 2．共点力作用下的平衡条件是合力为零，即F合＝0，用正交分解法表示的平衡条件：Fx合＝0，Fy合＝0. 3．平衡条件的四个常用推论： (1)二力平衡时，二力等大、反向． (2)三力平衡时，任意两力的合力与第三个力等大、反向． (3)多力平衡时，任一个力与其他所有力的合力等大、反向． (4)物体处于平衡状态时，沿任意方向上分力之和均为零.A、 B、2F4 C、F4 D、 课后练习： 4四个共点力F1、F2、F3、F4作用下物体的平衡条件不可以表述为（ ） A、F1、F2、F3、F4的合力为零 B、F1、F2、F3的合力与F4大小相等，方向相反 C、F1、F2的合力与F3、F4的合力相同 D、F1、F2的合力与F3、F4的合力大小相等，方向相反 5互成角度的三个共点力作用在某物体上，使它做匀速直线运动，已知其中两个力的大小分别为F1=9N，F2=12N，则另一个分力F3的大小范围为_________N，F2和F3的合力大小为____N 学习引导： 1、明确研究对象 2、判断物体是否处于平衡状态（是否处于匀速直线或静止状态） 3、对物体进行受力分析，作出受到各力受力示意图。 （1）利用力的分解： 1）、判断一个力（如重力G或拉力F产生什么效果 2）、将以上力往产生的效果分解。 3）、求出所分解得到的分力。 4）分力与所求的力是否二力平衡。利用二力平衡求解。 （2）利用正交分解法： 1） 建立坐标，（原则使最多的力落在坐标轴上） 2）将不再坐标轴上的力往坐标轴上分解 3）根据平衡条件：FX=0和FY=0建立方程求解 物体受多力作用处于平衡状态时，可用正交分解法求解，但当物体受三个力作用而平衡时，可用合成法，即其中任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反，且这三个力首尾相接构成封闭三角形，通过解三角形求解相应力的大小和方向，当这个三个力组成含有特殊角(60°、53°、45°)的直角三角形时尤为简单． 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，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个角度．风力越大，偏角越大，通过传感器，就可以根据偏角的大小指示出风力的大小，那么风力大小F跟金属球的质量m、偏角θ之间有什么样的关系呢？(试用矢量三角形法和正交分解法两种方法求解) 针对训练　如图2所示，一质量为1 kg、横截面为直角三角形的物块ABC，∠ABC＝30°，物块BC边紧靠光滑竖直墙面，用一推力垂直作用在AB边上使物块处于静止状态，则推力F及物块受墙的弹力为多少？(g＝10 m/s2) 二、动态平衡问题 所谓动态平衡问题是指通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态，这类问题的解决方法一般用图解法和相似三角形法． 1．图解法 (1)特征：物体受三个力作用，这三个力中，一个是恒力，大小、方向均不变化，另两个是变力，其中一个是方向不变的力，另一个是大小、方向均变化的力． ()特征：物体一般也受三个力作用，这三个力中，一个是恒力，另两个是大小、方向都变化的力． 例2　如图3所示，小球放在光滑的墙与装有铰链的光滑薄板之间，当墙与薄板之间的夹角θ缓慢地增大到90°的过程中(　　) A．小球对薄板的压力增大B．小球对墙的压力减小 C．小球对墙的压力先减小后增大D．小球对薄板的压力不可能小于球的重力 三、整体法与隔离法分析连接体平衡问题 两刚性球a和b的质量分别为ma和mb、直径分别为da和db(da＞db)将a、b球依次放入一竖直放置、平底的圆筒内，如图5所示．设a、b两球静止对圆筒侧面对两球的弹力大小分别为F1和F2，筒底对球a的支持力大小为F.已知重力加速度大小为g.若所有接触都是光滑的，则(　　) A．F＝(ma＋mb)g　F1＝F2．F＝(ma＋mb)g　F1≠F2 C．mag＜F＜