教科版高中物理必修一第四章物体的平衡章末整合教案教学设计

1、物体的平衡章末整合错误！守分类突破 J整合释疑点拨一、共点力作用下平衡问题的常用方法.力的三角形法物体受三个力作用而平衡时，其中任意两个力的合力必与第三个力等大反向.可利用力的平行四边形定则，画出矢量三角形，然后利用三角函数、勾股定理、相似三角形等数学知识求解.常见的有直角三角形、相似三角形、动态三角形.正交分解法物体受三个或三个力以上时， 把物体所受的各个力先分解到两个相互正交的方向上，然后根据平衡条件列出该方向上合力为零的方程. 其基本原则是使尽可能多的力落在坐标轴上， 这 样分解的力个数少，求解方便.【例1】 如图1所示，在倾角为“的斜面上，放一质量为 m的小球，小球被竖直的木板挡住，不

2、计摩擦，则球对挡板的压力是（）mgcos amgan aD.mgmgCOS a解析法一（正交分解法）对小球受力分析如图甲所示，小球静止，处于平衡状态，沿水平和竖直方向建立坐标系，将Fn2正交分解，列平衡方程为Fni = FN2Sin a , mg= Fn2cos a .可得：球对挡板的压力Fni=Fni= mgan a ,所以B正确.mg乙法二（力的三角形法）如图乙所示，小球处于平衡状态，合力为零.Fni与Fn2的合力一定与 mg平衡，即等大反向.解三角形可得：Fni= mgan & ,所以，球对挡板的压力Fni = Fni= mgan ” .所以B正确.【例2 如图2所示，光滑半球形容器固定

3、在水平囿上， 水平力F的作用卜静止于 P点.设滑块所受支持力为 F系正确的是（）图2O为球心.一质里为 m的小泊块，仕n, OP与水平方向的夹角为 6 .卜列关mgA F=tSF= mgtan 0mgFn tan 0Fn= mgan 0解析 对小滑块受力分析如图所示.根据三角函数可得mg右=F合=一下，故只有A正确.F=4 fn tan 0 答案 A【例3跨过定滑轮的轻绳两端，分别系着物体A和物体B,物体A放在倾角为0的斜面上（如图3所示）.已知物体A的质量为m,物体A与斜面间的动摩擦因数为科（ = m(sin0 -cos 0 )综上所述，物体B的质量的取值范围是rmsincos 0) mW

4、m(sin0 +cos 0 )答案nmsin0 cos 0 ) mw rmsin0 + cos 0 )二、力的动态问题分析一一图解法图解法的一般步骤(1)首先画出力的分解图. 在合力与两分力构成的三角形中，一个是恒力，大小方向均不变;另两个是变力，其中一个是方向不变的力，另一个是大小、方向均改变的力.(2)分析方向变化的力在哪个空间内变化，借助力的矢量三角形，利用图解法判断两个变力 大小、方向的变化.(3)注意：由图解可知，当大小、方向都可变的分力(设为Fi)与方向不变、大小可变的分力垂直时，Fi有最小值.【例4 如图4所示，一定质量的物体用两根轻绳悬在空中，其中绳OA固定不动，绳 OB午竖直

5、平面内由水平方向向上转动，则在绳O曲水平转至竖直的过程中， 绳OB的张力的大小将()一直变大C.先变大后变小一直变小D.先变小后变大解析 重力的作用效果分解在 OA OB两绳上，如图所示，Fi是又OA南 的拉力，F2是对OB期的拉力.由于 OA方向不变，当 OB向上转动，转 到与OA南方向垂直时，OB上的拉力最小，故 OB上的张力先变小后变大.答案 D借题发挥 应用图解法解题时物体的受力特点是：(1)受三个共点力；(2) 一个力大小、方向不变，一个力方向不变，另一个力大小、方向都变.三、整体法和隔离法的应用当一个系统处于平衡状态，一般地，求系统内部物体间的相互作用时，用隔离法；求系统 受到的外

6、力作用时，用整体法.整体法就是将整个系统作为一个研究对象进行分析的方法， 其优点是研究对象少，未知量少，所列方程少，故求解较为简捷.具体应用时，应将两种方法结合起来灵活使用，即用整体法时，常与隔离法结合.【例5 如图5所示，球A重G=60 N ,斜面体B重G=100 N,斜面倾角0 =30 , 一切 摩擦均不计，则水平力 F为多大时，才能使 A、B均处于静止状态？此时竖直墙壁和水平地 面受到的弹力为多大？图5解析 设竖直墙壁和水平地面对 A B的作用力分别为 Fi、F2,取A、B组成的整体为研究对 象，受力分析如图甲所示.由受力平衡得F2=G+G=160 N , Fi=FWA为研究对象，受力分

7、析如图乙所示.由受力平衡得Fi = Gtan 0 .则F= Gtan 0 = 20寸3 N ,由牛顿第三定律知，竖直墙壁和水平地面受到的弹力的大小分别为 203 N、160 N.答案 20 3 N 20 3N 160 N针对训练 （2013江苏苏州期末）如图6所示，倾角为0的斜面体C置于水平地面上，物体B放在斜面体C上，并通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，已知 A B C都处于静止状态.则（）图6A.物体B受到的摩擦力一定不为零B.斜面体C受到地面的摩擦力一定为零C.斜面体C有向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力D.将细绳剪断，若 B依然静止在斜面上，此时地面对C的摩擦力为零解析 设A、B、C的重力分别为 G、G、G.若G=Gsin 0 , B相对于C没有运动趋势，不受到 C的摩擦力，故 A错误；以R C整体为研究对象，分析受力如图，根据平衡条件得：地面对 C的摩擦力f = Fc