03第二章受力分析共点力的平衡导学案修改

1、第一章相互作用 第三讲受力分析 共点力的平衡【计划课时】2课时【学习目标】1 掌握受力分析的基本方法；2 掌握共点力平衡的各种分析方法3激情投入学习，掌握扎实基础知识，时刻准备着【教学重难点】1.受力分析的基本方法2.应用物体平衡条件解决实际问题.【使用说明与方法指导】1第一节课：让学生自学课本、合作讨论学案上的问题-受力分析2第二节课：合作讨论学案上的问题-共点力作用下的物体的平衡3第三、四节课：学生自主完成针对训练，合作讨论针对训练。物体的受力分析（1课时）【自学任务】一、物体受力分析方法把指定的研究对象在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来，并画出受力图，就是受力分析。对物体进行正确地

2、受力分析，是解决好力学问题的关键。1、受力分析的顺序：先找重力，再找接触力（弹力、摩擦力），最后分析其它力（场力、浮力等）2、受力分析的几个步骤灵活选择研究对象：也就是说根据解题的目的，从体系中隔离出所要研究的某一个物体，或从物体中隔离出某一部分作为单独的研究对象，对它进行受力分析所选择的研究对象要与周围环境联系密切并且已知量尽量多；对于较复杂问题，由于物体系各部分相互制约，有时要同时隔离几个研究对象才能解决问题究竟怎样选择研究对象要依题意灵活处理对研究对象周围环境进行分析：除了重力外查看哪些物体与研究对象直接接触，对它有力的作用凡是直接接触的环境都不能漏掉分析，而不直接接触的物体要考虑是否有

3、引力存在然后按照重力、弹力、摩擦力的顺序进行力的分析，根据各种力的产生条件和所满足的物理规律，确定它们的存在或大小、方向、作用点审查研究对象的运动状态：是平衡态还是加速状态等等，根据它所处的状态有时可以确定某些力是否存在或对某些力的方向作出判断根据上述分析，画出研究对象的受力分析图；把各力的方向、作用点（线）准确地表示出来二、隔离法与整体法1、整体法：以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解的方法。在许多问题中可以用整体法比较方便，但整体法不能求解系统的内力。2、隔离法：把系统分成若干部分并隔离开来，分别以每一部分为研究对象进行受力分析，分别列出方程，再联立求解的方法。3、通常在分析外力对系

4、统作用时，用整体法；在分析系统内各物体之间的相互作用时，用隔离法。有时在解答一个问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交叉使用。【课内探究】【探究1】如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止。物体A的受力个数为：( )A2 B3 C4 D5【探究2】 A、B、C为三个完全相同的物体，当水平力F作用于B时，三物体可一起匀速运动，撒去力F后，物体仍可一起向前运动，设此时A、B间的水平作用力为f1，B、C间的水平作用力为f2，则f1和f2的大小为（ ）Af1=f2=0 Bf1=0 f2=F Cf1= f2= Df1=F f2=0 【探究3】 如图所示在在两块相同的竖直木板A

5、、B间有质量为m的4块相同的砖.用两个大小均为F的力水平压木板，使砖静止不动，则第1块砖对第2块砖的摩擦力大小为 ；第2块砖对第3块砖的摩擦力大小为 。OABPQ【探究4】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环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，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FN和摩擦力f的变化情况是：A.FN不变，f变大 B.FN不变，f变小 C.FN变大，f变大 D.FN变大，f变小分析：【探

6、究5】如图所示，倾角为的斜面A固定在水平面上。木块B、C的质量分别为M、m，始终保持相对静止，共同沿斜面下滑。B的上表面保持水平。在下列条件下分别求B、C所受的摩擦力。当B、C共同匀速下滑；当B、C共同以加速度a加速下滑时。 自主解答：ABC共点力作用下的物体的平衡（1课时）【自学任务】一共点力： 二、平衡状态： 说明：这里的静止是指速度保持为零，若某时刻速度为零则物体不一定处于静止状态，如物体做竖直上抛运动达到最高点时刻，物体速度为零，但物体不是处于静止状态三、共点力作用下物体的平衡条件： 说明：(1)三力汇交原理：物体受三个力平衡，若三个力不平行，则三个力必共点这就是三力汇交原理(2)物体

7、受到N个共点力作用而处于平衡状态时，则其中的一个力必与其它几个力的合力 (3)若采用正交分解法求平衡问题，则其平衡条件为： 受力分析受三个力，用合成法作平行四边形受四个以上的力，正交分解法直角三角形直接求解斜三角形相似形正弦定理四 解决受力平衡问题的一般方法OA【课内探究】【例1】重力为G的均质杆一端放在粗糙的水平面上，另一端A系在一条水平绳上，杆与水平面成=53。角，杆长m，如右图所示，（1）求地面对杆下端的作用力大小和方向？OGF1FA解析：地面对杆的作用力是地面对杆的弹力和擦力的两个力的合力设为F，这样杆共受三个彼此不平行的作用力，根据三力汇交原理知三力必为共点力，FGF1F2如图所示，

8、设F与水平方向夹角为，则有tan= 根据平衡条件有：作出如下三力平衡图 ，故：F2= F= ，方向 可进一步求解地面对物体的摩擦力：f= 地面对物体的支持力：FN = O【练1】 重8N的球体，用一长度等于球直径的轻绳悬挂在竖直墙上O点。球与墙的接触面光滑，球处于静止状态，如图所，轻绳对球的拉力F及墙对球的支持力N各为多大？若在其它条件不变的情况增长绳子的长度，以上所求两个力的大小如何变化？mgFTO/4mgFAmB4mO【例2】如图所示，两个质量分别为m、4m的质点AB之间用轻杆固结，并通过长L的轻绳挂在光滑的定滑轮上，求系统平衡时OA、OB段绳长各为多少？解析：分别以A、B为研究对象，作出

9、受力图。此题中杆子处于自由状态，故其杆子的弹力必沿杆子的方向。由力三角形与几何三角形相似得：，而OAOB=L，故OA=，（总结反思）：【例3】重为G的木块与水平地面间的动摩擦因数为，一人欲用最小的作用力F使木板做匀速运动，则此最小作用力的大小和方向应如何？解析 取物块为研究对象，在与水平面夹角斜向右上方的拉力F作用下，物块沿水平面向右做匀速直线运动，此时，物块的受力情况如图所示，建立起水平向右为x轴正方向、竖直向上为y轴正方向的直角坐标系，沿两坐标轴方向列出平衡方程为Fcosf=0；Fsin+Nmg=0. 考虑到动摩擦力f与正压力N间的关系，又有 f=N. 由上述三个方程消去未知量N和f，将F

10、表示为的函数，得 F=mg/（cos+sin）， 对上述表达式作变换，又可表示为 F=， 其中tan=. 由此可知，当=arctan时，拉力F可取得最小值 Fmin=mg/.【练2】重为G的木块与水平地面间的动摩擦因数为，一人欲用斜向下的作用力F推木板，当力F与竖直方向的夹角在某一范围内时，无论用多大的力推木块也无法推动木块。求的范围。【例4】（正弦定理的应用）如右图所示，质量为m1和m2 的两带电小球，带电量分别为q1、q2，用长为L的等长丝线悬于O点，因静电斥力张开一定角度而静止，OA、OB与竖直方向夹角分别为1= a、2=，求m1与m2的比值。【练3】如图所示，用细绳AC和BC吊起一重物

11、，两绳与竖直方向的夹角如图。（1）当在C点挂5kg重的物体时，AC、BC两绳中的拉力各为多大？（2）若两绳的最大承受能力均为100N，则在C点最多能挂起多重的物体？（3）若AC绳的承受能力为450N、BC绳的承受能力为200N，在C点最多能挂多重的物体？60°30°ABC 图1-4-3五 用三角形相似法解动态平衡问题【例5】竖直绝缘壁上的Q点有一固定的质点A，在Q的正下方P点用丝线悬挂另一质点B，已知PA=PB，A、B两质点因带电而互相排斥，致使悬线和竖直方向成角，（如图1-4-3所示），由于漏电使A、B两质点的带电量逐渐减少，在电荷漏完之前悬线对悬点P的拉力大小。则（ ）

12、A、逐渐减小 B、逐渐增大 ； C、保持不变 D、先变小后变大【练4】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.今缓慢拉绳使小球从A点滑到半球顶点，则此过程中，小球对半球的压力N及细绳的拉力F大小变化情况是（ ）OFA.N变大，F变大 B. N变小，F变大C.N不变，F变小 D. N变大，F变小针对训练 1 以下四种情况中，物体处于平衡状态的有：（ ） A竖直上抛物体达最高点时 B做匀速圆周运动的物体C单摆摆球通过平衡位置时 D弹簧振子通过平衡位置时 2一物体在F1、F2、F3、F4、F5、Fn，n个共点力作

13、用下，做匀速直线运动，当将其中任一力去掉后，物体一定做（ ） A匀速圆周运动 B匀变速直线运动 C匀变速曲线运动 D匀变速运动 F3如图所示，处在水平面上的物体在沿右上方的倾斜拉力的作用下处于静止，则物体所受到的静摩擦力f与拉力F的合力方向必（ ） A斜向右上方 B竖直向上 C斜向左上方 D无法确定4物体m恰能沿静止的斜面匀速下滑，现用一个力F作用在上，力F过的重心且，方向竖直向下，如图所示，则（ ） A物体对斜面的压力增大 B斜面对物体的摩擦力增大C物体将沿斜面加速下滑 D物体仍能保持匀速下滑 NN5如图所示，用大小相等、方向相反，并在同一水平面同的力N挤压相同的木板，木板中间夹着两块相同的

14、砖，砖和木板均保持静止，则（ ）A 两砖间摩擦力为零 BN越大，板与砖之间的摩擦力就越大C板砖之间的摩擦力大于砖的重力 D两砖之间没有相互挤压的力 6图所示，绳OA、OB悬挂重物于O点，开始时OA水平现缓慢提起A端而O点的位置保持不变，则（ ）ABmO A绳OA的张力逐渐减小 B绳OA的张力逐渐增大C绳OA的张力先变大，后变小 D绳OA的张力先变小，后变大 7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持续加一个向左偏下300的恒力，并对小球b持续施加一个向右偏上300的同样大小的力，最后达到平衡表示平衡状态的图可能是（）aaaaabbbbb左右A B C DFMONAB8 如

15、图所示，MON是固定的光滑绝缘直角杆,MO沿水平方向，NO沿竖直方向，A、B为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球，用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上，使两球均处于静止状态。现将A球向竖直杆方向缓慢拉动一小段距离后，A、B两小球可以重新平衡。则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较，下列说法正确的是 （ ）AA,B两小球间的库仑力变大 BA,B两小球间的库仑力变小CA球对MO杆的压力变大 DA球对MO杆的压力不变B A F 9 如图所示，MA>MB，设地面对A的支持力为FN，绳子对A的拉力为F1，地面对A的摩擦力为F2，若水平方向用力F拉A使B匀速上升，则A FN增大，F2减小，F1增大;

16、 B FN增大，F2增大，F1不变C FN减小，F2减小，F1增大 D FN减小，F2减小，F1不变10如图所示，质量为m的物体放在水平放置的钢板C上，物体与钢板的动摩擦因数为，由于光滑导槽AB的控制，该物体只能沿水平导槽运动，现使钢板以速度v向右运动，同时用力F沿导槽方向拉动物体使其以速度v1沿槽运动，则F的大小( ) A、等于mgB、大于mgC、小于mgD、不能确定11如图所示，竖直杆CB顶端有光滑轻质滑轮，轻质杆OA自重不计，可绕O点自由转动，OAOB。当绳缓慢放下，使AOB由00逐渐增大到1800的过程中（不包括00和1800）下列说法正确的是（ ） A绳上的拉力先逐渐增大后逐渐减小 B杆上的压力先逐渐减小后逐渐增大 C绳上的拉力越来越大，但不超过2G D杆上的压力大小始终等于GLLAB12如图所示，A、B两个带有同种电荷的小球，质量都是m，用两根长为L的细丝线将这两球吊于O点，当把球A固定点O的正下方时，球B偏转的角度=600，求A、B两球带电总量的最小值？13两个相同的