2019-2020年沪科版物理高一上2-D《共点力的平衡》学案.doc
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2019-2020年沪科版物理高一上2-D《共点力的平衡》学案 【课堂教学】 1． 平衡状态： (1)定义:___________________________________________________; (2)特征:___________________________________________________; 2.共点力作用下物体的平衡条件:_______________________________ 推论: 3. 如图的电灯受到电线拉力F和重力G这一对________力的作用而保持静止，即二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，若________相等、________相反、作用在________上，则这两个力互相平衡 4.处理问题的方法: 方法一:三力作用下而平衡可利用平衡条件的推论,利用力的合成法把三力变二力在三角形中求解: 【例1】. 在倾角为300的光滑斜面上，一质量为l0kg的球被一竖直挡板挡住，如图所示。则球对挡板的压力为____________N，斜面对球的支持力为____________N。 练一练: 用弹簧测力计沿着光滑斜面的方向将一块重力为5N的木块匀速向上拉，如图所示，这时弹簧测力计上的示数是l．4N，求斜面对木块的弹力的大小． 方法二:正交分解法: 步骤:1)正确分析物体的受力; 2)选定X轴和Y轴; 3)正交分解不在X轴和Y轴上力: 4)列F合X =0;F合Y =0求解 【例2】上面例1：利用正交分解法: 练一练: 【例3】 物体重为G，放在水平面上，受到与水平方向成a角斜向下的力F作用，如图甲所示，向右作匀速直线运动。 求：(1)物体所受到滑动摩擦力的大小 (2)物体对地面的压力大小 （3）物体与地面之间的动摩擦因数 【例4】 光滑圆柱体油筒重为1OOON，放在倾角都是300的两块固定斜板间，如图甲所示，求它对斜板的压力． 方法一：力的分解法 方法二：力的合成法 方法三：正交分解法 练一练：P71：自主活动和示例2 【课后作业】 1．关于物体处于平德状态的条件?下列说法中正确的是 ( ) A．物体的速度为零 B．物体的速度大小不变 C．物体的速度方向不变 D．物体的加速度为零 2．下面几组力中，共点力作用在物体上，使物体有可能平衡的是( ) A.3N，4N，8N B．10N．30N，50N C．7N、7N、l5N D．10N、ION、10N 3．如图所示，在倾角为a的斜面上放一质量为m的光滑小球，球被竖直的木板挡住，则小球对斜面的压力为 ( ) A．mgcosa B．mgtana c． D．mg 4．如图所示，水平力F把一个物体紧压在竖直的墙上，物体静止不动，则可知 ( ) A．F增大时静摩擦力也增大 B．静摩擦力方向竖直向下 C．静摩擦力大小等于F D．静摩擦力大小等于重力 5．一个物体在共点的五个力作用下保持静止状态，则下列说法中错误( )。 A．这五个力的合力必为零 B．其中任何一个力必和其他四个力的合力大小相等，方向相反 C．若撤出其中一个力，物体将做匀速直线运动 D．若撤出其中一个力，物体将沿此力方向的反方向做匀加速直线运动 6．一个球的质量为m，用绳系着放置在倾角为q的光滑斜面上，细绳处于竖直方向，如图所示，则斜面对球的支持力为( )。 A．mg B．mgsinq C．mgcosq D．0 7．物体在下列哪几组力的作用下，不可能做匀速运动( )。 A.7 N，5 N，3 N B．5 N，3 N，9 N C．6 N，8 N，12 N D．12 N，10 N，2 N 8.用水平力推水平地面上一物体，物体仍然静止不动，如图所示。对于物体此 F 时的受力情况，以下说法正确的是( )。 A．该物体受到四个力，即重力、地面的支持力、推力和对地面的压力 B．该物体受到四个力，即重力、地面的支持力、推力和摩擦力 C．该物体受到三个力，即重力、地面的支持力和推力 D．该物体受到五个力，即重力、地面的支持力、推力、对地面的压力和摩擦力 9．图2一7—5分别是物体运动的速度v、位移s和加速度a随时间t的变化图像，其中可以表示物体不处于平衡状态的是( )。 10．如图2—7—6所示，质量为m的物体放在水平地面上，受到与水平方向成q角的恒力F的作用而向右做匀速直线运动，则物体受到地面对它的支持力大小等于( )。 A.mg B．Fsinq C．mg+Fsinq D．mg-Fsinq 11．如图2—7—7所示，在斜面上运动的小车上有一支架，支架上固定一根细绳，细绳下 端吊一个小球。在小车运动中小球与车保持相对静止，如图示位置所示，那么小车在斜面上做匀速直线运动的是(图中虚线为竖直方向)( )o 12．水平地面上叠放着物体A和B，用一水平力F推物体B，使A、B一起匀速运动，如图2—7—8所示，则( )。 ． A．A、B之间的摩擦力一定为零 B．A、B之间的摩擦力一定不为零 c．B和地面间的摩擦力一定不为零 D．B和地面间的摩擦力一定为零 13．如图2—7—9所示，A、B两物体叠放在水平面上处于静止状态，B物体受到地面的摩擦力的方向为( )。 A．向右 B．向左 C．可能向右也可能向左 D．以上都不对 14．物体受n个力作用下处于平衡状态，其中一个力的大小为1ON，、方向水平向右,则其他n一1个力的合力，大小为______________N，方向______________． 15.如图所示，一木块在两个水平推力F1=l0N、F2=6N的作用下，处于静止状态，此时物体受到的摩擦力大小为__________N，方向___________．若撤去水平推力F，，则此时物体受到的摩擦力大小为______________N，方向_____________． 16．如图所示，一个质量为m的物体A，放在倾角为a的斜面上恰好匀速下滑，则物体沿斜面下滑时受到的滑动摩擦力大小为_________，斜面对物体的支持力等于______．若增大斜面的倾角，物体仍保持静止，则斜面对物体的支持力将___________，斜面对物体的摩擦力将_______________． 17.风筝在重力、风力和绳子的拉力共同作用下保持平衡。绳子与水平方向成300角斜 向下方，绳子对风筝的拉力是20 N。如果绳子突然断了，此时重力和风力的合力为 ___________N，方向_______________。 18.一物体受到几个共点力的作用而处于静止状态，如果同时撤掉一个向东4 N和向南 3 N的力，而其他力保持不变，则物体所受到的合力大小是_____________N，方向__________ 19.如图所示，质量为m的球，被垂直于斜面的挡板挡住且静止在与水平成q角的斜面上，挡板对球的弹力为____________，斜面对球的弹力为_____________。 20.斜靠在光滑墙面上的梯子(地面粗糙)受到四个力的作用，它们分别是________对梯子的_______，___________对梯子的__________ ，____________对梯子的________，__________对梯子的___________ 。 21.用手握重为l N的瓶子，握力为20 N，使其在竖直方向处于静止状态，则手与瓶子间 的摩擦力为____________N，如握力增至40 N，则手与瓶子间的摩擦力为_____________N。 D．共点力的平衡（课时二：三力作用下物体平衡专题） 一．下列情况用力的合成法求解最简捷. 1．当三个力中有二个力大小相等时 例1: 如图所示的装置处于静止状态。已知A、B两点在同一水 平面上,轻绳OA、OB与水平方 向的夹角均为,物体所受重力为G,求轻绳OA和OB所受的拉力。 2． 当三个力中有二个力垂直时 例2．如图所示,一个半径为人重为G的圆球,被长为r的细绳挂在竖直的光滑的墙壁上,绳与墙所成的角度为30 ,则绳子的拉力T和墙壁的弹力N分别是( )。 (A) T=G, N= (B) T=2G, N=G (C) T= ,N=G (D) T=G, N=G 二．三力作用下动态平衡问题处理用矢量三角形最为简捷的情况 类型1：三个力中一个力大小、方向均不变,一个方向不变，求当第三个方向变化时二力大小变化情况问题 1．质量为m的球置于倾角为q的光滑斜面上，被与斜面垂直的光滑挡板挡着，如图所示。当挡板从图示位置缓缓作逆时针转动至水平位置的过程中，挡板对球的弹力N1和斜面对球的弹力N2的变化情况是( )。 A．Nl增大 B．Nl先减小后增大 C．N2增大 D．N2减小 2．由细绳0A、OB吊着灯，0B水平，若0B不动，A点向上移动，两绳拉力TOA将________(填：“变大”、“不变”、“变小”，“先增大后减小”，‘‘先减小后增大”)，TOB将______(填：“变大”、“不变”、“变小”，“先增大后减小”，“先减小后增大”)；若0A不动，B点向上移动，两绳拉力变化情况TOA将___________,TOB将 _________(填：“变大”、“不变”、“变小”，“先增大后减小”，“先减小后增大”)。 练一练： 1.如图（甲）所示．质量为m的球放在倾角为α的光滑斜面上，试分析挡板AO与斜面间的倾角β为多大时，AO所受压力最小？ 2.如图所示,小球被轻质(小球的体积不计)细绳系着,斜吊着放在光滑斜面上,斜 面倾角为,向右缓缓推动斜面,在这个过程中( )。 (A)绳上张力先增大后减小 (B)绳上张力先减小后增大 (C)斜面对小球支持力减小 (D)斜面对小球支持力增大 类型二：利用力的三角形与几何三角形相似求解有关力的变化情况 例1.如图所示，光滑的半球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑轮，轻绳的一端系一小球.靠放在半球上的A点，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止.现缓慢地拉绳，在使小球使球面由A到半球的顶点B的过程中，半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化情况是( ) (A)N变大，T变小 (B)N变小，T变大 (C)N变小，T先变小后变大 (D)N不变，T变小 例2如图所示，AC是上端带定滑轮的竖直杆，质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点，另一端悬挂一重力为G的重物，同时B端还有一根轻绳绕过定滑轮，在A点用力F拉住。开始时，∠BCA＞900。现用力F使∠BCA缓慢变小，直到BC接近竖直位置的过程中，杆BC所受的力（ ） A．恒定不变； B.逐渐增大; C.逐渐减小; D.先增大后减小 练一练： 如图所示，一轻杆左端用铰链铰于竖直矮墙上，右端用细线悬挂一重物，并用另一细线系住跨过光滑滑轮用力F拉住，现缓慢收线，在此过 程中线的拉力T和杆所受的压力N的变化情况是( )。 A．T减小，N增大 B．T增大，N减小 C．T不变，N减小 D．T减小，N不变 【课后作业】 1．光滑的半球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑轮，轻绳的一端系一小球，靠放在半球上的A点，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止，如图所示。现缓慢地拉绳，在使小球沿球面由A到B过程中，半球对小球的支持力将__________，绳对小球的拉力将____________，(均选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大’’或“不变’’)。 2．小球所受重力大小为G，固定在轻绳0C下滞，球搁在光滑斜面上，斜面与竖直方向的夹角为a，绳与竖直线夹角b，初始a
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