共点力的平衡 导学案.docVIP

第七课时 共点力的平衡 【学习目标】1．知道在共点力作用下物体平衡的概念．2．理解物体在共点力作用下的平衡条件．3．能灵活的利用共点力平衡条件及推论解答平衡问题．4．进一步熟悉受力分析的方法，培养学生处理力学问题的基本技能．【重点难点】1.物体在共点力作用下的平衡概念和平衡的条件的理解和应用．2.共点力的平衡条件的应用．一、导读（自主学习 基础知识） （一）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 或者它们的 交于同一点，这几个力叫共点力．能简化成质点的物体受到的力可视为共点力。 （二）平衡状态 1.物体 或 ． 2.共点力的平衡：如果物体受到共点力的作用，且处于平衡状态，就叫做共点力的平衡。 = 1 \* GB3 ①瞬时速度为0时,不一定处于平衡状态. 如:竖直上抛最高点.只有能保持静止状态而加速度也为零才能认为平衡状态. = 2 \* GB3 ②.物理学中的“缓慢移动”一般可理解为动态平衡。 （三）共点力作用下物体的平衡条件 1.物体受到的 ．即F合=0 其正交分解式为F合x=0 ；F合y=0 2.二力平衡：这两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，并作用于同一物体 (要注意与一对作用力与反作用力的区别)。 3.三力平衡：三个力的作用线(或者反向延长线)必交于一个点,且三个力共面.称为汇交共面性。三个力平移后构成一个首尾相接、封闭的矢量形；任意两个力的合力与第三个 力 。 4.物体受多个力处于平衡状态，则：任意一个分力与剩余分力的合力______ __ _____。 （四）处理平衡问题的基本方法（1）力的平行四边形法则（2）力的三角形法则（3）整体法与隔离法（4）正交分解法 二、例题精析 【静态平衡及解决方法】 1.力的合成法（适用于三个力的平衡） 例题1如图所示，两轻弹簧a、b悬挂一小铁球处于平衡状态，a弹簧与竖直方向成30°角，b弹簧水平，a、b的劲度系数分别为k1、k2.则两弹簧的伸长量x1与x2之比为多少？ 巩固1质量为m的长方形木块静止在倾角为θ的斜面上，斜面对木块的支持力和摩擦力的合力方向应该是 (　　) A．沿斜面向下　 B．垂直于斜面向上 C．沿斜面向上　 D．竖直向上 2.力的分解法 例题2如图所示：细线的一端固定于A点，线的中点挂一质量为m的物体，另一端B用手拉住，当AO与竖直方向成 角，OB沿水平方向时，AO及BO对O点的拉力分别是多大？ 3.正交分解法 例题3如图所示，质量为M的物体，在与竖直线成θ角，大小为F的恒力作用下，沿竖直墙壁匀速下滑，物体与墙壁间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小是（ ） A．Mg-Fcosθ B．μMg+Fcosθ C．Fsinθ D．μ(Mg-Fcosθ) 巩固2质量为m的物体，受到斜向右上方拉力F的作用，在水平地面上匀速运动，物体与地面间的动摩擦因数为u，求物体受到拉力方向与水平面夹角的正切值为多少时拉力最小。 【动态平衡及解决方法】 “动态平衡”是指物体所受的力一部分是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，但变化过程中的每一个定态均可视为平衡状态，所以叫动态平衡，这是力平衡问题中的一类难题．解决这类问题的一般思路是：把“动”化为“静”，“静”中求“动”． 解析法 例题4一个挡板固定于光滑水平地面上，截面为eq \f(1,4)圆的柱状物体甲放在水平面上，半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间，没有与地面接触而处于静止状态，如图所示，现在对甲施加一个水平向左的力F，使甲沿地面极其缓慢地移动，直至甲与挡板接触为止．设乙对挡板的压力为F1，甲对地面的压力为，则F1 和F2如何变化？ 相似三角形法 例题5 如图所示，固定在水平面上的光滑半球，球心O的正上方固定一个小定滑轮，细绳一端拴一小球，小球置于半球面上的A点，另一端绕过定滑轮，如图所示.今缓慢拉绳使小球从A点滑向半球顶点（未到顶点），则此过程中，小球对半球的压力大小N及细绳的拉力T大小的变化情况是 （ ） A.N变大，T变大 B.N变小，T变大 C.N不变，T变小 D.N变大，T变小 【连接体的平衡问题】 OABPQ 例题6有一个直角支架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，两环质量均为m，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图所示.现将P环向左移一小段