高一物理教案(共点力作用下物体的平衡)

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高一物理上册《共点力的平衡》优秀教学案例

高一物理上册《共点力的平衡》优秀教学案例
5. 反思与评价环节,促进学生的自我提升
本案例设置了反思与评价环节,让学生在学习过程中不断自我审视,了解自己的掌握程度,查找不足。通过小组互评、教师评价等方式,给予学生及时反馈,帮助他们调整学习方法,提高学习效果。这一环节有助于培养学生的自我反思能力和自主学习能力。
3. 观察生活中的共点力平衡现象,拍摄照片或视频,并进行分析,下节课分享。
五、案例亮点
1. 生活实例导入,激发学生学习兴趣
本案例以生活中的共点力平衡现象为切入点,通过实验和多媒体展示,让学生直观地感受到物理知识与生活的紧密联系。状态,主动探索物理规律。
(四)反思与评价
反思与评价是教学过程中的重要环节,有助于学生巩固知识、提高能力。在本章节的教学中,我将引导学生进行以下反思与评价:
1. 对所学知识进行自我评价,了解自己的掌握程度,查找不足,制定针对性的学习计划。
2. 通过小组互评,让学生从同伴身上学习优点,发现自身不足,促进共同进步。
3. 教师对学生的学习过程和成果进行评价,给予及时的反馈,帮助学生调整学习方法,提高学习效果。
四、教学内容与过程
(一)导入新课
在导入新课环节,我将采用生活实例引发学生对共点力平衡的兴趣。首先,向学生展示一个简单的实验:在桌子上放置一个物体,用两个弹簧测力计分别沿不同方向拉动物体,使其保持静止。引导学生观察并思考:为什么物体在两个力的作用下能够保持静止?这两个力之间存在什么关系?
接着,通过多媒体展示一些生活中的共点力平衡现象,如杂技演员的平衡表演、桥梁的受力分析等。让学生意识到物理知识与生活的紧密联系,激发他们的学习兴趣。
二、教学目标
(一)知识与技能
1. 让学生掌握共点力的定义,理解共点力平衡的条件及其应用。
2. 学会运用力的分解和合成方法,解决共点力平衡问题。

高中物理必修一教案-4.1 共点力作用下物体的平衡2-教科版

高中物理必修一教案-4.1 共点力作用下物体的平衡2-教科版

4.1 共点力作用下物体的平衡学生活动设计【必备知识】1、受力分析的方法:一重二弹三摩擦四其他。

2、平衡状态:是指物体或物体系统处于静止状态或匀速直线运动状态。

3、平衡条件:合外力等于0,即F合=0;4、推论:(1)二力平衡:若物体在两个力作用下处于平衡状态,则这两个力一定等大、反向。

(2)三力平衡:若物体在三个共点力作用下处于平衡状态,则任意两个力的合力与第三个力等大、反向。

【关键能力分析】通过实验得出结论到运用到具体问题中,培养学生实验能力和解决实际问题能力。

【学科思想方法】平衡的思想方法。

【核心素养分析】培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯。

【学生能力发展目标】1、通过小组实验和讨论,展示得出三力平衡时任意两个力的合力与第三个力等大、反向的结论。

2、通过对标杆题和刻意练习的讨论和分析,能利用合成法解决共点力作用下的平衡问题。

【教学重点】利用合成法解决共点力作用下的平衡问题。

【教学难点】1、二力平衡:若物体在两个力作用下处于平衡状态,则这两个力一定等大、反向的结论。

2、利用合成法解决共点力作用下的平衡问题。

【课时安排】1课时【预习提纲】(另外成文)【课前读内容】教辅资料步步高p57,共点力平衡的条件及三力平衡问题。

【导入】在我们的生活中,平衡的情况随处可见,物体的平衡和受力是否有关呢?【预习检查反馈】提问预习提纲所问问题,展示预习时遇到的问题。

【学生活动设计一】(分组实验)如图所示,一个物体在三个共点力的作用下处于静止状态,你能自己设计实验,用已学过的知识探讨一下这三个力的关系吗?(提供白纸一张,弹簧测力计3个,绳套一个)(1)四位同学一组把三个弹簧秤的挂钩挂到绳套上,分别向三个方向拉弹簧秤,记下弹簧秤的示数和方向。

注意:用力不能太大,以免超出弹性限度。

(2)各小组按各力的大小和方向在白纸上作出力的图示,根据力的平行四边形法则,求出三个力的合力,到黑板展示,并说明作图得到的结果。

【学生得出结论】(1)二力平衡:若物体在两个共点力作用下处于平衡状态,则这两个力一定等大、反向。

《物理(上册)》教案第一章 第五节 物体的平衡

《物理(上册)》教案第一章 第五节   物体的平衡

⏹【教师】布置课前任务,和学生负责人取得联系,让其提醒同学通过或其他学习软件,完成课前任务请大家扫码观看“影响物体平衡的条件”视频,并预习本节课所学知识。

影响物体平衡的条件⏹【学生】完成课前任务来看,上述物体分别处于什么状态?⏹【学生】思考、举手回答传授新知(24 min)⏹【教师】通过学生的回答引入要讲的知识⏹知识点共点力作用下物体的平衡状态❖【教师】讲解共点力作用下物体的平衡状态物体在共点力的作用下保持静止或者做匀速直线运动,我们就说这个物体处于平衡状态。

❖【学生】聆听、理解⏹知识点共点力作用下物体的平衡条件❖【教师】讲解两个力作用下物体的平衡与三个力作用下物体的平衡【课堂问答】❖【教师】提出问题:质量为2 kg的物体放在水平桌面上,该物体受到哪几个力的作用?所受力的大小和方向如何?能称该物体处于平衡状态吗?❖【学生】聆听、思考、回答❖【教师】总结学生的回答,提出二力平衡的概念两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,它们的合力为零,即为二力平衡。

【课堂互动】❖【教师】提出任务:请三位同学把三个弹簧测力计的挂钩分别通过细线挂到同一轻环上,同时向三个方向拉弹簧测力计,记下弹簧测力计的读数和方向(与水平或者竖直线的夹角)。

然后按各力的大小和方向画出力的图示,再根据力的平行四边形定则求出任意两个力的合力,并将通过教师的讲解和演示,使学生理解物体的共力点平衡与转动轴下平衡的分析、在具体问题中会进行力的平衡分析这个合力与第三个力进行比较。

❖【学生】按照要求实验、记录数据、进行对比物体在三个力的作用下保持平衡时,任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上。

综上所述,共点力作用下物体的平衡条件为:物体所受合外力为零。

❖【学生】聆听、理解、记笔记⏹ 知识点 转动平衡❖【教师】提出转动平衡的概念一个有固定转动轴的物体,在力的作用下如果保持静止或匀速转动,我们称这个物体处于转动平衡状态。

高一物理上学期第周 共点力作用下物体的平衡教学设计高一全册物理教案

高一物理上学期第周 共点力作用下物体的平衡教学设计高一全册物理教案

城东蜊市阳光实验学校一一共点力作用下物体的平衡一、教学任务分析本节的教学任务有:〔1〕基于生活中力的平衡的实例,引出在一一共点力作用下物体平衡的概念。

〔2〕联络“力的合成〞和“力的分解〞的知识以及对物体受力情况的分析,通过DIS实验探究,分析归纳一一共点力的平衡条件F合=0。

〔3〕在课内的学习讨论与训练中,稳固对物体在一一共点力作用下平衡条件的理解。

〔4〕通过对一一共点力的平衡条件的科学探究过程,体验科学方法的应用,理解古代科学家张衡的科学成就,激发爱国主义情怀和对科学热爱。

二、教学目的1、知识与技能〔1〕知道什么是一一共点力,及在一一共点力作用下物体平衡的概念。

〔2〕理解物体在一一共点力作用下的平衡条件。

〔3〕知道我国古代科学家张衡的相关科学成就。

〔4〕会应用实验研究物体在一一共点力作用下的平衡条件。

2、过程与方法〔1〕在对一一共点力平衡问题的探究中,感受等效、图示、归纳推理等科学方法。

〔2〕在一一共点力平衡条件的实验研究中,感受猜想、方案设计、实验探究、分析归纳结论的科学探究方法。

3、情感、态度与价值观〔1〕在一一共同的实验探究过程中,体验,乐于。

〔2〕通过理解张衡的相关科学成就,激发爱国主义情感和对科学的热爱。

三、教学重点和难点重点:一一共点力作用下物体的平衡条件。

难点:一一共点力平衡条件的探究过程。

四、教学资源1、学生分组实验:DIS实验设备或者者弹簧秤;学生实验器材。

2、多媒体资源:张衡及相关资料的课件,举重运发动奥运会比赛夺冠录像,明珠、赵州桥等图片。

五、教学设计思路以多媒体资源情景和实验为根底,通过观察、分析认识什么是一一共点力,形成物体在一一共点力作用下平衡的概念。

再由DIS实验探究,分析、归纳得出物体在一一共点力作用下的平衡条件F合=0。

最后通过我国古代科学家张衡的相关科学成就的介绍,激发爱国主义情怀和对科学的追求,稳固所学的知识,感悟物理学在社会开展中的重要作用。

本节课要突出的重点是,物体在一一共点力作用下的平衡条件。

高中物理 共点力作用下物体的平衡教案 新人教版必修1

高中物理 共点力作用下物体的平衡教案 新人教版必修1

专题一共点力作用下物体的平衡重点难点1.动态平衡:若物体在共点力作用下状态缓慢变化,其过程可近似认为是平衡过程,其中每一个状态均为平衡状态,这时都可用平衡来处理.2.弹力和摩擦力:平面接触面间产生的弹力,其方向垂直于接触面;曲面接触面间产生的弹力,其方向垂直于过接触点的曲面的切面;绳子产生的弹力的方向沿绳指向绳收缩的方向,且绳中弹力处处相等(轻绳);杆中产生的弹力不一定沿杆方向,因为杆不仅可以产生沿杆方向的拉、压形变,也可以产生微小的弯曲形变.分析摩擦力时,先应根据物体的状态分清其性质是静摩擦力还是滑动摩擦力,它们的方向都是与接触面相切,与物体相对运动或相对运动趋势方向相反.滑动摩擦力由F f = μF N公式计算,F N为物体间相互挤压的弹力;静摩擦力等于使物体产生运动趋势的外力,由平衡方程或动力学方程进行计算.3.图解法:图解法可以定性地分析物体受力的变化,适用于三力作用时物体的平衡.此时有一个力(如重力)大小和方向都恒定,另一个力方向不变,第三个力大小和方向都改变,用图解法即可判断两力大小变化的情况.4.分析平衡问题的基本方法:①合成法或分解法:当物体只受三力作用处于平衡时,此三力必共面共点,将其中的任意两个力合成,合力必定与第三个力大小相等方向相反;或将其中某一个力(一般为已知力)沿另外两个力的反方向进行分解,两分力的大小与另两个力大小相等.②正交分解法:当物体受三个或多个力作用平衡时,一般用正交分解法进行计算.规律方法【例1】如图所示,轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上,圆环A套在粗糙的水平直杆MN上 现用水平力F拉着绳子上的一点O,使小球B从图示实线位置缓慢上升到虚线位置,但圆环A始终保持在原位置不动则在这一过程中,环对杆的摩擦力F f和环对杆的压力F N的变化情况( B )A.F f不变,F N不变B.F f增大,F N不变C.F f增大,F N减小D.F f不变,F N减小训练题如图所示,轻杆BC一端用铰链固定于墙上,另一端有一小滑轮C,重物系一绳经C固定在墙上的A点,滑轮与绳的质量及摩擦均不计 若将绳一端从A点沿墙稍向上移,系统再次平衡后,则( C )A.轻杆与竖直墙壁的夹角减小B.绳的拉力增大,轻杆受到的压力减小C.绳的拉力不变,轻杆受的压力减小D.绳的拉力不变,轻杆受的压力不变【例2】如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为m A、m B,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板.系统处于静止状态.现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A 使之向上运动,求物块B 刚要离开C 时物块A 的加速度a 和从开始到此时物块A 的位移d .(重力加速度为g )【解】系统静止时,弹簧处于压缩状态,分析A 物体受力可知:F 1 = m A g sin θ,F 1为此时弹簧弹力,设此时弹簧压缩量为x 1,则F 1 = kx 1,得x 1 = kg m A sin 在恒力作用下,A 向上加速运动,弹簧由压缩状态逐渐变为伸长状态.当B 刚要离开C 时,弹簧的伸长量设为x 2,分析B 的受力有:kx 2 = m B g sin θ,得x 2 = m B g sin θk设此时A 的加速度为a ,由牛顿第二定律有:F -m A g sin θ-kx 2 = m A a ,得a = F -(m A +m B )g sin θm AA 与弹簧是连在一起的,弹簧长度的改变量即A 上移的位移,故有d = x 1+x 2,即:d = (m A +m B )g sin θk训练题 如图所示,劲度系数为k 2的轻质弹簧竖直放在桌面上,其上端压一质量为m 的物块,另一劲度系数为k 1的轻质弹簧竖直地放在物块上面,其下端与物块上表面连接在一起要想使物块在静止时,下面簧产生的弹力为物体重力的23,应将上面弹簧的上端A 竖直向上提高多少距离?答案:d = 5(k 1+k 2) mg/3k 1k 2【例3】如图所示,一个重为G 的小球套在竖直放置的半径为R 的光滑圆环上,一个劲度系数为k ,自然长度为L (L <2R )的轻质弹簧,一端与小球相连,另一端固定在大环的最高点,求小球处于静止状态时,弹簧与竖直方向的夹角φ.【解析】小球受力如图所示,有竖直向下的重力G ,弹簧的弹力F ,圆环的弹力N ,N 沿半径方向背离圆心O .利用合成法,将重力G 和弹力N 合成,合力F 合应与弹簧弹力F 平衡观察发现,图中力的三角形△BCD 与△AOB 相似,设AB 长度为l 由三角形相似有:mg F = ABAO = R l ,即得F = mgl R 另外由胡克定律有F = k (l -L ),而l = 2R cos φ联立上述各式可得:cos φ = kL 2(kR -G ),φ = arcos kL 2(kR -G )训练题如图所示,A 、B 两球用劲度系数为k 的轻弹簧相连,B 球用长为L 的细绳悬于0点,A 球固定在0点正下方,且O 、A 间的距离恰为L ,此时绳子所受的拉力为F 1,现把A 、B 间的弹簧换成劲度系数为k 2的轻弹簧,仍使系统平衡,此时绳子所受的拉力为F 2,则F 1与F 2大小之间的关系为 ( C )A .F 1<F 2B . F 1>F 2C .F 1=F 2D .无法确定【例4】如图有一半径为r = 0.2m 的圆柱体绕竖直轴OO ′以ω = 9rad/s 的角速度匀速转动.今用力F 将质量为1kg 的物体A 压在圆柱侧面,使其以v 0 = 2.4m/s的速度匀速下降.若物体A 与圆柱面的摩擦因数μ = 0.25,求力F 的大小.(已知物体A 在水平方向受光滑挡板的作用,不能随轴一起转动.)【解析】在水平方向圆柱体有垂直纸面向里的速度,A 相对圆柱体有纸垂直纸面向外的速度为υ′,υ′ = ωr = 1.8m/s ;在竖直方向有向下的速度υ0 = 2.4m/sA 相对于圆柱体的合速度为υ= υ20+υ′2 = 3m/s合速度与竖直方向的夹角为θ,则cos θ = υ0υ = 45 A 做匀速运动,竖直方向平衡,有F f cos θ = mg ,得F f =mg cos θ = 12.5N 另F f =μF N ,F N =F ,故F = fF = 50N训练题 质量为m 的物体,静止地放在倾角为θ的粗糙斜面上,现给物体一个大小为F 的横向恒力,如图所示,物体仍处于静止状态,这时物体受的摩擦力大小是多少?答案: f={F 2+(mgsin θ)2}1/2能力训练1.如图所示,在用横截面为椭圆形的墨水瓶演示坚硬物体微小弹性形变的演示实验中,能观察到的现象是( B )A .沿椭圆长轴方向压瓶壁,管中水面上升;沿椭圆短轴方向压瓶壁,管中水面下降B .沿椭圆长轴方向压瓶壁,管中水面下降;沿椭圆短轴方向压瓶壁,管中水面上升C .沿椭圆长轴或短轴方向压瓶壁,管中水面均上升D .沿椭圆长轴或短轴方向压瓶壁,管中水面均下降2.欲使在粗糙斜面上匀速下滑的物体静止,可采用的方法是( B )A .在物体上叠放一重物B .对物体施一垂直于斜面的力C .对物体施一竖直向下的力D .增大斜面倾角3.弹性轻绳的一端固定在O 点,另一端拴一个物体,物体静止在水平地面上的B 点,并对水平地面有压力,O 点的正下方A 处有一垂直于纸面的光滑杆,如图所示,OA 为弹性轻绳的自然长度 现在用水平力使物体沿水平面运动,在这一过程中,物体所受水平面的摩擦力的大小的变化情况是( C )A .先变大后变小B .先变小后变大C .保持不变D .条件不够充分,无法确定4.在水平天花板下用绳AC 和BC 悬挂着物体m ,绳与竖直方向的夹角分别为α = 37°和β =53°,且∠ACB 为90°,如图1-1-13所示.绳AC 能承受的最大拉力为100N ,绳BC 能承受的最大拉力为180N .重物质量过大时会使绳子拉断.现悬挂物的质量m 为14kg .(g = 10m/s 2,sin37° = 0.6,sin53° = 0.8)则有)( C )A .AC 绳断,BC 不断B .AC 不断,BC 绳断C .AC 和BC 绳都会断D .AC 和BC 绳都不会断5.如图所示在倾角为37°的斜面上,用沿斜面向上的5N 的力拉着重3N 的木块向上做匀速运动,则斜面对木块的总作用力的方向是( A )A .水平向左B .垂直斜面向上C .沿斜面向下D .竖直向上6.当物体从高空下落时,所受阻力会随物体的速度增大而增大,因此经过下落一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的收尾速度。

必修物理知识点——共点力作用下物体平衡教案

必修物理知识点——共点力作用下物体平衡教案

必修物理知识点——共点力作用下物体平衡教案一、教学目标与要求1.了解共点力的定义、特点和法则,掌握常见物体在共点力作用下的平衡状态。

2.理解平衡的概念和条件,明确静力学平衡和动力学平衡的含义及其相互关系。

3.学习利用平衡条件解决实际问题,掌握如何绘制受力分析图。

二、教学重点1.共点力与物体平衡状态的关系,如何确定各个力和力的方向。

2.利用平衡条件分析物体的平衡状态。

三、教学难点1.对于连杆、斜面等复杂结构的受力分析。

2.如何准确绘制受力分析图,以及如何判断平衡状态。

四、教学过程1.认知导入(10分钟)教师利用物体静止的现象,引导学生思考静力学平衡的概念,以及物体平衡的基本条件。

并通过图示介绍共点力的概念和特点。

2.理论讲解(20分钟)介绍共点力的特点,描述物体在共点力作用下的平衡状态,并分析共点力作用下物体所受力的方向。

引入平衡条件,通过平衡条件的讲解,让学生理解物体的平衡状态。

3.教案实践(30分钟)在讲解完理论知识后,教师展示一些常见的实际问题,学生通过绘制受力分析图来求解问题,讲解如何确定各个力的方向,如何应用平衡条件等知识点。

4.归纳总结(10分钟)在讲解完实际问题之后,教师引导学生回顾共点力和平衡条件的相关知识点,并结合实践,总结共点力、受力分析图、平衡条件等知识点的应用。

五、教学资源教师准备了共点力作用下物体平衡状态的相关实验设备。

六、教学评估本次授课采取小组探究的方式,让学生在组内合作完成实例分析,收集、分析并解决自己提出的问题,发挥学生的主体性和创造性,同时教师进行现场点评及评估,及时纠正学生的错误,肯定学生的正确做法,以此提高学生的问题解决能力和对物理知识的理解。

教师将根据学生的表现,进行成绩评定和反馈。

七、教学总结本节课的主要内容是共点力作用下物体的平衡状态,以及平衡条件的应用。

通过对一些常见实际问题的分析,学生更容易掌握各个知识点的具体应用,提高学生的问题解决能力和对物理知识的理解。

教科版高一物理必修一教案:4.1共点力作用下物体的平衡

教科版高一物理必修一教案:4.1共点力作用下物体的平衡

①共线说
②共面说
③共点说
④合成说
⑤三角形说
⑥象限说
学生在课前通过任务书的引领,对即将要研究的问题进行了初步的探索,为其思维的发散提供了较大的空间。

比如有部分学生提出了比较有深度的猜想,比如“象限说”。

课堂上学生通过具体的实验设计方案交流和实验操作,获取客观、真实的数据,通过对数据的分析形成关于规律的结论。

在总结规律的过程中,通过对所探究问题的科学思路和基本方法的渗透,提高了学生解决实际问题的能力,对学生的终身发展是有益的。

共点力作用下物体的平衡 说课

共点力作用下物体的平衡   说课
二、自主学习 探究新知
教师或学生提出,发现问题
探索发现
讨论交流
得出结论或解决问题
四 说教学过程
2
三 操作演练 形成技能
演示实验
内容一
内容二
提出新问题
采用学生自主探索实验,适时引入。
四、说教学过程
五 归纳小节 拓展思维
很据本书内容,结合板书对本节内容再次疏理, 便于在心中建立一个框架,对所学内容加深理解 记忆 让学生把课堂的知识真正的运用到实践的 当中,做到学以致用,我设计了以下内容: 学生自己通过各种途径,查找资料,思考, 牛顿第一定律与本节课的关系。
2
掌握共点力的 平衡条件
4
通过共点力平衡条 件的得出过程,培 养学生理论联系实 际的观点。
教学 目标
3
通过观察三个共点力平 衡的演示实验,推出共 点力作用下物体的平衡 条件,培养学生的观察 能力,分析推理能力。
二、说重难点
教学的重难点:
重点
1:共点力作用下物体 的平衡状态。
2:共点力的平衡条件。
难点
五、说板书设计
在学习的引入过程中,我运用的 是小黑板出示的方法,因此我将 黑板分为四个板块,第一板块用 于对新知识的探究,第二板块用 于作图,第三板块和第四板块轮 换使用,主要用于例题的讲解和 学生练习
即:
共点力的平衡条件。
三、说教法、学法

自主探究法
实验法 归纳法 讲练法


合作交流法 成果展示法

四 说教学过程
1 第一环节:创设情境 引入新课2源自第二环节:自主学习 探究新知
3
第三环节:操作演练 形成技能
4 5
第四环节:归纳小节 拓展思维
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4mg/T=x/L1——(1)
△BPQ(力)∽△OCB(几何)
mg/T=X/L2——(2) 由(1)(2)解得:L1=L/5;L2=4L/5
7. 如图5所示,轻绳长为
L,A端固定在天花板上,B端系一
个重量为G的小球,小球静止在固
定的半径为R的光滑球面上,小球
的悬点在球心正上方距离球面最小
距离为h,则轻绳对小球的拉力和
6. 如图3所示,一轻杆两端固结两个小球A、B,mA=4mB,跨过定滑轮连接A、B的轻绳长为L,求平衡时OA、OB分别为多长?
解析:采用隔离法分别以小球A、看出如果用正交
分解法列方程求解时要已知各力的方
向,求解麻烦。此时采用相似三角形
法就相当简单。
解析:△AOE(力)∽△AOC(几何)T是绳子对小球的拉力
4. 如图所示,在一细绳C点系一重物P,细绳两端A、B分别固定在墙面上,使得AC保持水平,BC与水平方向成30°角.已知细绳最大只能承受200N的拉力.那么,C点悬挂物的重力最多为________N,这时细绳的________段即将断裂.
5. 如图1所示,小圆环重G,固定的竖直大环的半径为R。轻弹簧原长为L(L<2R)其倔强系数为K,接触面光滑,求小环静止弹簧与竖直方向的夹角θ?
(4)解题途径: 当物体在两个共点力作用下平衡时,这两个力一定等值反向;当物体在三个共点力作用下平衡时,往往采用平行四边形定则或三角形定则;当物体在四个或四个以上共点力作用下平衡时,往往采用正交分解法。
热身练习
1.下列物体中处于平衡状态的是
A 静止在粗糙斜面上的物体
B 沿光滑斜面下滑的物体
C 在平直路面上匀速行驶的汽车
D 做自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间
2.如图所示,重为G的物体放在水平面上,推力F与水平面加角成θ ,物体做匀速直线运动已知物体与地面间的动摩擦因数为μ ,则物体所受的摩擦力的大小为多少?
3.如图所示,质量为m的木块用水平细线拉住,静止在光滑斜面上,木块对斜面的压力是多少?
4.某个物体在F1、F2、F3、F4四个力的作用下处于静止状态,若F4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变化,其余三个力的大小和方向不变,则此时物体所受到的合力大小
【解析】首先选用整体法,由平衡条件得
F+2N=2G ①
再隔离任一球,由平衡条件得
Tsin(θ/2)=μN ②
2·Tcos(θ/2)=F ③
①②③联立解之
3.如图所示:重为G=10N的小球在竖直挡板作用下静止在倾角为 =30o的光滑斜面上,已知挡板也是光滑的,求:
(1)挡板对小球弹力的大小;
(2)斜面对小球弹力的大小。
解析:选取小球为研究对象并对它进行受力分析。
受力分析时要注意讨论弹簧
对小球的弹力方向(弹簧是
被拉长还是被压缩了)和大
环对小环的弹力方向(指向
圆心还是背离圆心)的可能
性。受力图示如图2所示。
△ACD(力)∽△ACO(几何)
G/R=T/2Rcosθ
T=K(2Rcosθ-L)解得θ=arcos[KL/2(KR-G)]
A.N不变,T变大 B.N不变,T变小
C.N变大,T变大 D.N变大,T变小
【解析】设PQ与OA的夹角为α,对 P有:
mg+Tsinα=N
对Q有:Tsinα=mg
所以 N=2mg, T=mg/sinα
答案为B。
2.如图所示,两个完全相同的重为G的球,两球与水平地面间的动摩擦因数都是μ,一根轻绳两端拴接在两个球上,在绳的中点施加一个竖直向上的拉力,当绳被拉直后,两段绳间的夹角为θ。问当F至少多大时,两球将发生滑动?
θ=arcCOS1/(1+μ2)1/2时,Fmin=μG/(1+μ2)1/2
10. 如图8-3所示,半径为R,重为G的均匀
球靠竖直墙放置,左下有厚为h的木块,若不计摩擦,
用至少多大的水平推力F推木块才能使球离开地面?
(球体刚好离开地面,地面对球的支持力为零,系统
又平衡)
F=G[h(2R-h)]1/2/(R-h)
m(sinθ-μcosθ)≦mB≦m(sinθ+μcosθ)
9. 拉力F作用重量为G的物体上,使物体沿水平面匀速前进,如图8-2所示,若物体与地面的动摩擦因数为μ,则拉最小时,力和地面的夹角θ为多大?最小拉力为多少?(本题涉及最小值问题,是一个明显的临界问题。利用数学中的三角函数关系进行计算,也可以用图象法求解)
标准教案
教学内容
共点力作用下物体的平衡
知识精要
(1)共点力:几个力作用于物体的同一点,或它们的作用线交于同一点(该点不一定在物体上),这几个力叫共点力。
(2)共点力的平衡条件: 在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零。
(3)判定定理:物体在三个互不平行的力的作用下处于平衡,则这三个力必为共点力。(表示这三个力的矢量首尾相接,恰能组成一个封闭三角形)
半球体对小球的支持力分别是多大?
解析:由图6可知:
△BCD∽△AOB
G/(R+h)=N/R=T/L
N=GR/(R+h)
T=GL/(R+h)
可见:解答平衡问题时除了用到正
交分解法外,有时巧用“相似三角形”
法,可以提高解题速度和提高解题的
准确度。
8. 如图8-1所示,跨过定滑轮的轻绳两端,分别系着物体A和B,物体A在倾角为θ的斜面上,已知物体A的质量为m,物体A与斜面间动摩擦因数为μ(μ<tgθ),滑轮的摩擦不计,要使物体静止在斜面上,求物体B质量的取值范围?(本题关键是要注意摩擦力的方向及大小与物体所受外力有关故在处理问题时,要在物体临界问题下确定可能的运动趋势.)
5.一个物体在6个共点力作用下保持平衡,现在撤去其中的两个力,这两个力的大小分别是20N和25N,其余四个力保持不变则这4个力的合力大小可能是
A 0 B 20N C 40N D 50N
巩固练习
1.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,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连,并在某一位置平衡(如图),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N和细绳上的拉力T的变化情况是:
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