2.4《受力分析、共点力的平衡》教学案(含答案)
4
A.若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动 60°,则球对斜面的压力逐渐增大 B.若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动 60°,则球对挡板的压力逐渐减小 C.若保持挡板不动,则球对斜面的压力大小为 mg D.若保持挡板不动,使小车水平向右做匀加速直线运动,则球对挡板的压力可能为零
第4讲 考纲下载:共点力的平衡(Ⅱ)
受力分析 共点力的平衡
[多选]如图所示,竖直放置的轻弹簧的一端固定在地面上,另一端与斜面体 P 连接,P 与斜放的固定挡板 MN 接触且处于静止状态,弹簧处于竖直方向,则斜面体 P 此刻受到外力 的个数可能为( )
主干知识·练中回扣——忆教材 夯基提能
1.受力分析
A.2 个
B.3 个
C.4 个
D.5 个
[共点力的平衡] 3.如图为喜庆节日里挂的灯笼,由于天气刮风,重量为 G 的灯笼向右飘起,设风对灯笼 的作用力 F 恒定,灯笼看成质点。在某一时刻灯笼偏离竖直方向的角度恒为θ,设轻绳对灯 笼的拉力为 FT。下列说法正确的是( )
A.FT 与 F 的合力方向竖直向下 B.FT 与 F 的合力大于 G C.FT 和 G 是一对平衡力 D.绳索所受拉力的大小为 FT= G
(1)定义:把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来,并画出
受力示意图的过程。
(2)受力分析的一般顺序
先分析场力(重力、电场力、磁场力),再分析接触力(弹力、摩擦力),最后分析其他力。
2.共点力的平衡
(1)平衡状态:物体处于静止状态或匀速直线运动状态,即 a=0。
Fy=0
(2)平衡条件:F 合=0 或
核心考点·分类突破——析考点 讲透练足
考点一
受力分析
1.受力分析的基本方法
(1)整体法:
①选用原则:研究系统外的物体对系统整体的作用力或者系统整体的加速度;
②注意问题:受力分析时不考虑系统内各物体之间的相互作用力。
(2)隔离法:
①选用原则:研究系统内部各物体之间的相互作用力;
②注意问题:一般情况下先隔离受力较少的物体。
析法进行分析。
3.解决极值问题和临界问题的方法
(1)极限法:首先要正确地进行受力分析和变化过程分析,找出平衡的临界点和极值点; 临界条件必须在变化中去寻找,不能停留在一个状态来研究临界问题,而要把某个物理量推
向极端,即极大和极小,并依次做出科学的推理分析,从而给出判断或导出一般结论。
(2)数学分析法:通过对问题的分析,依据物体的平衡条件写出物理量之间的函数关系(或
方法二 图解法 图解法的适用条件:物体受到三个力的作用,其中一个力的大小、方向均不变,另一
个力的方向不变,还有一个力的方向变化。
[典题 4] (2016·益阳模拟)在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体
A,A 与竖直墙面间放一光滑圆球 B,整个装置处于静止状态。现对 B 施加一竖直向下的力 F,F 的作用线通过球心,设墙对 B 的作用力为 F1,B 对 A 的作用力为 F2,地面对 A 的摩擦 力为 F3。若 F 缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图所示,在此过程中( )
个力的合力大小相等,方向相反。
巩固小练
1.判断正误 (1)物体沿光滑斜面下滑时,物体受到重力、支持力和下滑力的作用力。( ) (2)对物体进行受力分析时不用区分外力与内力,两者都要同时分析。( ) (3)物体的速度为零即处于平衡状态。( ) (4)物体受两个力处于平衡状态,这两个力必定等大反向。( ) (5)三个力 F1、F2、F3 平衡,若将 F1 转动 180°时,三个力的合力大小为 2F1。( ) [受力分析] 2.
B.FOA 逐渐减小 D.FOB 逐渐减小
方法三 相似三角形法 相似三角形法的适用条件:物体受到三个力的作用,其中一个力的大小、方向均不变, 另两个力的方向都变化。
[典题 5] (2016·南昌模拟)如图所示,质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一
定,杆的 A 端用铰链固定,光滑轻小滑轮在 A 点正上方,B 端吊一重物 G,现将绳的一端拴 在杆的 B 端,用拉力 F 将 B 端缓缦上拉,在 AB 杆达到竖直前(均未断),关于绳子的拉力 F 和杆受的弹力 FN 的变化,判断正确的是( )
3 D.水平面的摩擦因数至少为 6
6
3.(2016·铜陵模拟)如图所示,质量分别为 mA、mB 的两物块 A、B 叠放在一起,若它们
3
共同沿固定在水平地面上倾角为α的斜面匀速下滑。则( )
A.A、B 间无摩擦力 B.B 与斜面间的动摩擦因数μ=tan α C.A、B 间有摩擦力,且 B 对 A 的摩擦力对 A 做负功 D.B 对斜面的摩擦力方向沿斜面向上
4.(2015·山东高考)如图所示,滑块 A 置于水平地面上,滑块 B 在一水平力作用下紧靠
滑块 A(A、B 接触面竖直),此时 A 恰好不滑动,B 刚好不下滑。已知 A 与 B 间的动摩擦因 数为μ1,A 与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A 与 B 的质量之比 为( )
A.推力 F 先增大后减小 B.推力 F 一直减小 C.物块受到的摩擦力先减小后增大 D.物块受到的摩擦力一直不变
2.受力分析的 4 个步骤
(1)明确研究对象:确定受力分析的物体,研究对象可以是单个物体,也可以是多个物体
的组合。
(2)隔离物体分析:先分析已知力、重力,再按接触面分析弹力、摩擦力,最后分析其他
力。
(3)画出受力示意图:画出受力示意图,准确标出各力的方向。
(4)检查分析结果:检查画出的每一个力能否找出它的施力物体,检查分析结果能否使研
共点力的静态平衡问题
物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等, 合成法
方向相反 效果分 物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按力的效果分解,则其分力和其他
解法 两个力满足平衡条件 正交分 物体受到三个或三个以上力的作用时,将物体所受的力分解为相互垂直的两组,
解法 每组力都满足平衡条件 力的三 对受三力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的 角形法 矢量三角形,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力
D.FN=mgtan θ
类型二 整体法和隔离法在多体平衡问题中的应用
[典题 2] (2016·佛山模拟)质量为 m 的四只完全相同的足球叠成两层放在水平面上,底
层三只足球刚好接触成三角形,上层一只足球放在底层三只足球的正上面,系统保持静止。 若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则( )
A.底层每个足球对地面的压力为 mg B.底层每个足球之间的弹力为零 C.下层每个足球对上层足球的支持力大小为 mg
C.FN 变大
D.FN 变小
考点四
共点力平衡中的临界极值问题
1.临界问题 当某物理量变化时,会引起其他物理量的变化,从而使物体所处的平衡状态“恰好出
现”或“恰好不出现”,在问题的描述中常用“刚好”、“刚能”、“恰好”等语言叙述。
2.极值问题
物体平衡的极值,一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题。一般用图解法或解
类型一 单个物体的平衡问题
1.(2016·安阳模拟)如图所示,一质量为 m 的沙袋用不可伸长的轻绳悬挂在支架上,一练
功队员用垂直于绳的力将沙袋缓慢拉起使绳与竖直方向的夹角为θ=30°,且绳绷紧,则练 功队员对沙袋施加的作用力大小为( )
A.F= mg tan θ
B.F=mgtan θ
C.FN= mg tan θ
3.常用方法:解析法、图解法和相似三角形法。
方法一 解析法
[典题 3] 如图所示,与水平方向成θ角的推力 F 作用在物块上,随着θ逐渐减小直到水
平的过程中,物块始终沿水平面做匀速直线运动。关于物块受到的外力,下列判断正确的是
()
A.F1 保持不变,F3 缓慢增大 B.F1 缓慢增大,F3 保持不变 C.F2 缓慢增大,F3 缓慢增大 D.F2 缓慢增大,F3 保持不变
cos θ
[整体法和隔离法] 4.如图所示,质量相等的 A、B 两物体在平行于固定斜面的推力 F 的作用下,沿光滑斜 面做匀速直线运动,A、B 间轻弹簧的劲度系数为 k,斜面的倾角为 30°,则匀速运动时弹 簧的压缩量为( )
1
A.F
B. F
C. F
D. F
k
2k
3k
4k
C.木块 A 一定受四个力作用 D.木块 B 受到地面的摩擦力作用方向向右
。
Fx=0
(3)平衡条件的推论
①二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,
方向相反。
②三力平衡:如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余两
个力的合力大小相等,方向相反;并且这三个力的矢量可以形成一个矢量三角形。
③多力平衡:如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余几
A.A、B 之间一定存在摩擦力作用 B.木块 A 可能受三个力作用
2
A.3
B.4
C.5
D.6
3.(2016·荆州模拟)如图所示,甲、乙、丙三个物体叠放在水平面上,用水平力 F 拉位
于中间的物体乙,它们仍保持静止状态,三个物体的接触面均为水平,则乙物体受力的个数 为( )
A.mg 2
B. 3mg 2
究对象处于题目所给的物理状态。
[典题 1] (2016·吉林模拟)如图所示,两梯形木块 A、B 叠放在水平地面上,A、B 之
共点力的平衡学案---答案
共点力的平衡学案一、知识回顾1.共点力如果几个力都作用在物体的,或者几个力的作用线相交于,这几个力就称为。
2.平衡状态:物体处于或者保持的状态叫。
注意:静止与速度v=0不是一回事。
物体保持静止状态,说明v=0,a=0,两者同时成立。
若仅是v=0,a≠0,如上抛到最高点的物体,此时物体并不能保持静止,并非平衡状态。
共点力平衡:物体如果受到共点力的作用且处于,就叫做共点力的平衡。
3.共点力的平衡条件(1)物体在共点力的作用下的平衡条件是,即。
(2)推论:①若物体在两个力同时作用下处于平衡状态,则这两个力,,且作用在,其合力为。
②若物体在三个非平衡力同时作用下处于平衡状态,则这三个力必定,且合力为。
其中任意两个力的合力必定与第三个力,,作用在。
③物体在n个非平行力同时作用下处于平衡状态时,n个力必定共面共点,合力为零,称为n个共点力的平衡,其中任意(n-1)个力的合力必定与第n个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
二、解决平衡问题时常用的物理方法1. “隔离法”与“整体法”整体法的含义:所谓整体法就是对物理问题的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法。
整体法的优点:通过整体法分析物理问题,可以弄清系统的整体受力情况和全过程的受力情况,从整体上揭示事物的本质和变化规律,从而避开了中间环节的繁琐推算,能够灵巧地解决问题。
通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体(或一个物体的各部分)间的相互作用时,用隔离法;有时解答一个问题需要多次选取研究对象,整体法和隔离法交替应用。
例1:用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如下图所示,今对小球a持续施加一个向左偏下30°的恒力,并对小球b持续施加一个向右偏上30°的同样大的恒力,最后达到平衡,表示平衡状态的图可能是图中的()例2.如图1—18所示,放置在水平地面上的直角劈M上有一个质量为m的物体,若m在其上匀速下滑,M仍保持静止,那么正确的说法是()A.M对地面的压力等于(M+m)gB.M对地面的压力大于(M+m)gC.地面对M没有摩擦力D.地面对M有向左的摩擦力2.图解法分析动态平衡问题题型特点:①物体受三个力;②三个力中一个力是恒力,一个力的方向不变,由于第三个力的方向变化,而使该力和方向不变的力的大小发生变化,但二者合力不变。
《受力分析共点力的平衡》教案
《受力分析共点力的平衡》教案【重点知识梳理】一、受力分析1.受力分析的常用方法方法整体法隔离法假设法概念将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行分析的方法将所研究的对象从周围的物体中分离出来进行分析的方法在受力分析时,若不能确定某力是否存在,可先对其作出存在或不存在的假设的方法选用原则研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度研究系统内部各物体之间的相互作用力根据力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断力是否存在注意问题受力分析时不考虑系统内各物体之间的相互作用力一般情况下隔离受力较少的物体一般在分析弹力或静摩擦力时应用2.受力分析的基本步骤基本步骤具体操作明确研究对象即确定分析受力的物体,研究对象可以是单个物体,也可以是多个物体组成的系统隔离物体分析将研究对象从周围的物体中隔离出来,进而分析周围物体有哪些对它施加了力的作用画受力示意图边分析边将力一一画在受力示意图上,准确标出力的方向,标明各力的符号例1.用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点,在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q,如图2-3-1所示。
P、Q均处于静止状态,则下列相关说法正确的是() A.P物体受4个力B.Q受到3个力C.若绳子变长,绳子的拉力将变小D.若绳子变短,Q受到的静摩擦力将增大二、共点力的平衡1.平衡的两种状态(1)静止状态。
(2)匀速直线运动状态。
2.共点力的平衡条件(1)F合=0;(2)F x=0且F y=0。
3.平衡条件的拓展(1)二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向相反。
(2)三力平衡:如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余两个力的合力大小相等,方向相反;并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量三角形。
(3)多力平衡:如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余几个力的合力大小相等,方向相反。
4.处理平衡问题常用的方法5.处理动态平衡、临界与极值问题的两种方法及步骤(1)解析法步骤:①列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式;②根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况。
《受力分析共点力的平衡》教案
《受力分析共点力的平衡》教案一、教学目标1. 让学生理解受力分析的概念,掌握受力分析的方法。
2. 让学生了解共点力的概念,理解共点力的平衡条件。
3. 培养学生运用受力分析和共点力平衡条件解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 受力分析的概念和方法2. 共点力的概念3. 共点力的平衡条件4. 共点力平衡条件的应用5. 实际问题分析与解决三、教学重点与难点1. 教学重点:受力分析的方法,共点力的平衡条件,共点力平衡条件的应用。
2. 教学难点:受力分析的准确性,共点力平衡条件的灵活运用。
四、教学方法与手段1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生主动思考、探究问题。
2. 利用多媒体课件,生动展示受力分析和共点力平衡的原理和应用。
3. 结合实物模型和示意图,帮助学生直观理解受力分析和共点力平衡的概念。
4. 进行分组讨论和实验操作,提高学生的实践能力和团队协作能力。
五、教学安排1. 第一课时:受力分析的概念和方法2. 第二课时:共点力的概念和共点力的平衡条件3. 第三课时:共点力平衡条件的应用4. 第四课时:实际问题分析与解决【课堂导入】(引入受力分析的概念,通过展示实例或问题,引发学生对受力分析的兴趣和思考。
)【新课内容】1. 受力分析的概念和方法(1)受力分析的定义(2)受力分析的方法和步骤(3)受力分析的注意事项2. 共点力的概念(1)共点力的定义(2)共点力的特点3. 共点力的平衡条件(1)共点力平衡的定义(2)共点力平衡的条件【课堂练习】(给出一些简单的受力分析和共点力平衡的问题,让学生进行练习,巩固所学知识。
)【课堂小结】【课后作业】(布置一些有关受力分析和共点力平衡的应用题,让学生进行进一步的练习和思考。
)六、教学活动设计1. 受力分析实例展示:通过展示实例,让学生了解受力分析的概念和方法,引导学生主动思考、探究问题。
2. 共点力平衡条件讨论:让学生分组讨论共点力的平衡条件,鼓励学生提出自己的观点和见解,培养学生的团队协作能力。
2022物理第2章相互作用第3节受力分析共点力的平衡教案
第3节受力分析共点力的平衡一、物体的受力分析1.定义把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来,并画出受力示意图的过程。
2.受力分析的一般顺序(1)首先分析场力(重力、电场力、磁场力)。
(2)其次分析接触力(弹力、摩擦力)。
(3)最后分析其他力。
(4)画出受力分析示意图(选填“示意图”或“图示”).二、共点力的平衡1.平衡状态物体处于静止状态或匀速直线运动状态。
2.平衡条件F合=0或者错误!如图甲所示,小球静止不动;如图乙所示,物块匀速运动.甲乙则小球F合=0;物块F x=0,F y=0。
3.平衡条件的推论(1)二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向相反。
(2)三力平衡:物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与另外两个力的合力大小相等,方向相反,并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量三角形。
(3)多力平衡:物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与另外几个力的合力大小相等,方向相反。
一、思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)1.对物体受力分析时,只能画该物体受到的力,其他物体受到的力不能画在该物体上。
2.物体沿光滑斜面下滑时,受到重力、支持力和下滑力的作用。
(×)3.加速度等于零的物体一定处于平衡状态。
4.速度等于零的物体一定处于平衡状态. (×)5.若物体受三个力F1、F2、F3处于平衡状态,若将F1转动90°时,三个力的合力大小为错误!F1。
二、走进教材1.(人教版必修2P91T1改编)如图所示,质量为m的光滑圆球,在细线和墙壁的作用下处于静止状态,重力加速度为g,细线与竖直墙壁的夹角为30°,则细线对小球的拉力大小为()A.错误!B.错误!C.mg D.错误![答案]A2.(鲁科版必修1P97T2改编)(多选)如图所示,水平地面上的物体A,在斜向上的拉力F的作用下,向右做匀速运动,则下列说法中正确的是()A.物体A可能只受到三个力的作用B.物体A一定受到四个力的作用C.物体A受到的滑动摩擦力大小为F cos θD.物体A对水平面的压力大小可能为F sin θBCD[物体水平向右做匀速运动,合力必为零,所以必受水平向左的摩擦力,且有f=F cos θ,因滑动摩擦力存在,地面一定对物体A有竖直向上的支持力,且有N=mg-F sin θ,若重力mg =2F sin θ,则A对水平面的压力大小为F sin θ,所以选项B、C、D 正确,A错误.]物体的受力分析错误!1.受力分析的基本思路(1)研究对象的选取方法:整体法和隔离法.(2)基本思路2.整体法与隔离法选取原则错误!(一题多变)如图所示,固定的斜面上叠放着A、B两木块,木块A与B的接触面水平,水平力F作用于木块A,使木块A、B保持静止,且F≠0.则下列描述正确的是()A.B可能受到3个或4个力作用B.斜面对木块B的摩擦力方向可能沿斜面向下C.A对B的摩擦力可能为零D.A、B整体不可能受三个力作用B[对B受力分析,木块B受重力、A对B的压力、A对B 水平向左的静摩擦力、斜面对B垂直于斜面向上的支持力、斜面对B可能有静摩擦力(当A对B向左的静摩擦力平行斜面方向的分力与木块A对B的压力与木块B重力的合力沿斜面方向的分力平衡时,斜面对B没有静摩擦力)作用,故B受4个力或者5个力作用,故A错误;当A对B向左的静摩擦力平行斜面方向的分力大于木块A对B的压力与木块B重力的合力沿斜面方向的分力时,木块B有上滑趋势,此时木块B受到平行斜面向下的静摩擦力,故B正确;对木块A受力分析,受水平力、重力、B对A的支持力和静摩擦力,根据平衡条件,B对A的静摩擦力与水平力F平衡,根据牛顿第三定律,A对B的摩擦力水平向左,大小为F,故C错误;对A、B整体受力分析,受重力、斜面对整体的支持力、水平力,可能有静摩擦力(当推力沿斜面方向的分力与A、B整体重力沿斜面方向的分力平衡时,斜面对A、B整体的静摩擦力为零),所以A、B整体可能受三个力作用,故D错误。
〖2021年整理〗《专题2 受力分析 共点力的平衡》优秀教学教案说课稿
3最后分析其他力。
-3-
知识梳理
考点自诊
二、共点力的平衡
1平衡状态
物体处于 静止 状态或 匀速直线运动 状态。
2平衡条件
= 0
F 合=0 或者 = 0。
如图所示,小球静止不动,物块匀速运动。
则,小球F合= 0 ;
物块F= 0 ,F= 0 。
-4-
知识梳理
C在小车的水平光滑表面上静置一小木块,当小车加速运动时,小
关闭
物块仍处于平衡状态
物体被竖直上抛到达最高点时,速度为0,但由于合力不为0,物体并没有处
D竖直弹簧上端固定,下端挂一重物,平衡后,用力F将它下拉一段
于平衡状态,选项A错误;电梯匀速上升时,电梯中的人所受合力为0,人处于
距离后停止,当突然撤去力F时,重物仍处于平衡状态
-6-
知识梳理
考点自诊
3方法:物体受到多个力作用F1、F2、F3、…,求合力F时,可把各
力沿相互垂直的轴、轴分解。
x 轴上的合力 Fx= 1 + 2 + 3 +…
y 轴上的合力 Fy= 1 + 2 + 3 +…
合力大小 F= 2 + 2
合力方向,与 x 轴夹角设为 θ,则 tan θ= 。
平衡状态,选项B错误;由于小车表面光滑,当小车加速时,木块在水平方向
上的合力依然为0,木块处于平衡状态,选项C正确;重物处于平衡状态,即
F'=G,当用力将重物下拉后突然撤去外力,则有F'>G,合力向上,重物此时并
不处于平衡状态,选项D错误。
C
关闭
解析
受力分析 共点力的平衡教案
受力分析共点力的平衡适用学科高中物理适用年级高中一年级适用区域全国新课标课时时长(分钟)60知识点 1.共点力平衡2.平衡条件的推论3.受力分析,隔离、整体法的应用4.静态平衡问题分析学习目标一、知识与技能1.能利用共点力物体的平衡条件解决平衡问题;2.通过解决平衡问题进一步理解共点力平衡;5.能够熟练地应用力的合成与分解,隔离、整体法等方法二、过程与方法1.通过学案导学让学生自己探究共点力作用下物体平衡条件的应用思路和法。
2.通过经历完整的探究过程,培养学生灵活分析和解决问题的能力。
3.通过学生间的交流和评价培养了学生合作学习的能力。
三、情感、态度与价值观使学生感受到受力分析在物理中的地位,提高探究的乐趣。
学习重点受力分析正交分解法整体与隔离法学习难点整体与隔离法,正交分解法,共点力平衡条件的综合应用。
学习过程一、复习预习上节课学习了力的合成与分解,知道了合力和分力是等效代替的关系.学习了共点力的特性和力的合成法则。
力的分解方法有哪些?合理的范围怎么计算?本节课我们将以上节课所学知识为基础探讨物体在共点力作用下的平衡问题。
思考:1.一个物体在多个力的作用下保持平衡,那这几个力的关系如何?2.当这些力中存在变力时,其他的力怎么改变?3.怎么通过其他的力来确定其中的某个力?我们将带着这几个问题进入本节课的学习二、知识讲解考点1、受力分析1.概念把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来,并画出物体所受力的示意图,这个过程就是受力分析.2.受力分析的一般顺序先分析重力,然后按接触面分析接触力(弹力、摩擦力),再分析其他力(电磁力、浮力、已知力等).3.受力分析的步骤①明确研究对象:研究对象可以是某一个物体,也可以是保持相对静止的若干个物体的集合.②隔离物体分析——将研究对象从周围的物体中隔离出来,进而分析周围物体有哪些对它施加了力的作用.③画出受力示意图,标明各力的符号.④检查画出的每一个力能否找出它的施力物体,检查分析结果能否使研究对象处于题目所给的运动状态,防止发生漏力、添力或错力现象.受力分析时的注意事项:(1)养成按“一重力、二弹力、三摩擦、四其他”的顺序分析受力的习惯.(2)明确研究对象(可以是一个点、一个物体或一个系统等).(3)分析弹力、摩擦力这些接触力时,按一定的绕向围绕研究对象一周,对接触面逐一分析,在弹力和摩擦力不确定时,可结合产生条件和受力分析的结果与题中物体状态是否相符来判断.(4)区分研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力.考点2、共点力的平衡共点力:力的作用点在物体上的同一点或力的 延长线交于一点 的几个力叫做共点力.平衡状态: 物体处于静止状态或匀速直线运动状态,叫做平衡状态. 平衡条件:物体受到的合外力为零,即F 合= 0 或⎩⎪⎨⎪⎧∑Fx =0∑Fy =0平衡条件的推论(1)二力平衡如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向 相反,为一对平衡力.(2)三力平衡如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反.(3)多力平衡如果物体受多个力作用处于平衡状态,其中任何一个力与其余力的 合力大小相等,方向 相反.考点3、静态平衡问题的分析根据例题进行讲解如图所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m的小球,小球被竖直的木板挡住,不计摩擦,则球对挡板的压力是( ).A.mgcos αB.mgtan αα)D.mg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N2正交分解,列平衡方程为N1=N2sin α,mg=N2cos α可得:球对挡板的压力N1′=N1=mgtan α,所以B正确.法二(力的合成法):如上图乙所示,小球处于平衡状态,合力为零.N1与N2的合力一定与mg平衡,即等大反向.解三角形可得:FN1=mgtan α,所以,球对挡板的压力N1′=N1=mgtan α.所以B正确.法三(三角形法则):如丙图所示,小球处于平衡状态,合力为零,所受三个力经平移首尾顺次相接,一定能构成封闭三角形.由三角形解得:N1=mgtan α,故挡板受压力N1′=N1=mgtan α.所以B正确.考点4、动态平衡问题的分析“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”.解题方法:1.图解法对力的处理(求合力)采用合成法,应用合力为零求解时采用图解法(画动态平行四边形法).(1)列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式(2)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况2.解析法(极值法)对力的处理(求合力)采用正交分解法,应用合力为零求解时采用解析法.(1)根据已知量的变化情况,画出平行四边形的边角变化(2)确定未知量大小、方向的变化考点5、整体法与隔离法整体法与隔离法不是相互对立的,一般问题的求解中,随着研究对象的转化,往往两种方法交叉运用,相辅相成.所以,两种方法的取舍并无绝对的界限,必须具体分析,灵活运用.无论哪种方法均以尽可能避免或减少非待求量(即中间未知量的出现,如非待求的力,非待求的中间状态或过程等)的出现为原则.三、例题精析如图所示,猎人非法猎猴,用两根轻绳将猴子悬于空中,猴子处于静止状态.以下相关说法正确的是( ).A.猴子受到的三个力不是共点力B.绳拉猴子的力和猴子拉绳的力相互平衡C.地球对猴子的引力与猴子对地球的引力是一对作用力和反作用力D.人将绳子拉得越紧,猴子受到的合力越大【答案】C【解析】共点力的判断,猴子受到的力的作用点都在猴子身上,A错;平衡力的定义,B错;猴子不动合力为0,D错;所以选C.如图所示,放在斜面上的物体受到垂直于斜面向上的力F作用而物体始终保持静止.当力F 逐渐减小,则物体受到斜面的摩擦力( ).A.保持不变B.逐渐减小C.逐渐增大D.以上三种均有可能【答案】A【解析】本题考查物体受力平衡、静摩擦力的特点.物体静止在斜面上,受四个力的作用:重力、斜面的支持力N、力F及静摩擦力f,由受力平衡得:f=mgsin θ,因此F变化,f 不变,A项正确.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【答案】D【解析】如图所示,物体受重力mg、支持力N、摩擦力f而处于静止状态,故支持力与摩擦力的合力必与重力等大反向,D正确.如图2-3-8所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔,质量为m的小球套在圆环上,一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用力F拉住,绳与竖直方向夹角为θ,小球处于静止状态.设小球受支持力为N,则下列关系正确的是( ).A.F=2mgcos θB.F=mgcos θC.N=2mgD.N=2mgcos θ【答案】A【解析】本题考查共点力平衡问题.对小球受力分析利用几何关系可知N=mg,选项C错误、D错误;此时F=2mgcos θ,选项A正确、B错误.如图所示,两根等长的绳子AB和BC吊一重物静止,两根绳子与水平方向夹角均为60°.现保持绳子AB与水平方向的夹角不变,将绳子BC逐渐缓慢地变化到沿水平方向,在这一过程中,绳子BC的拉力变化情况是( ).A.增大B.先减小,后增大C.减小D.先增大,后减小【答案】B【解析】法一图解法作出力的平行四边形,如图甲所示.由图可看出,FBC先减小后增大.法二解析法如图乙所示,将FAB、FBC 分别沿水平方向和竖直方向分解,由两方向合力为零分别列出:FABcos 60°=FB Csin θ,FABsin 60°+FB Ccos θ=FB,联立解得FBCsin(30°+θ)=FB2,显然,当θ=60°时,FBC最小,故当θ变大时,FBC先变小后变大.四、课堂运用【基础】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上面套有小环P,OB上面套有小环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N和细绳上的拉力T的变化情况是( ).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变小答案:B解析:隔离法隔离与整体法2.(2010·山东理综,17)如图所示,质量分别为m1,m2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面上,m2在空中),力F与水平方向成θ角.则m1所受支持力FN和摩擦力Ff正确的是( ).①FN=m1g+m2g-Fsin θ②FN=m1g+m2g-Fcos θ③Ff=Fcos θ④Ff=Fsin θA.①②B.③④C.①③D.②④答案:C解析:将m1、m2、弹簧看做整体,受力分析如图所示,根据平衡条件得F f=F cos θF N+F sin θ=(m1+m2)gF N=(m1+m2)g-F sin θ故选项①③正确.【巩固】3.如图所示,石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g.若接触面间的摩擦力忽略不计,则石块侧面所受弹力的大小为( ).α)α)mg tan αmg cos α答案:C解析:以石块为研究对象,其受力分析如图所示,因为石块静止,则两侧面分别对石块的弹力N的合力F与石块的重力大小相等,即2N sin α=mg,解得N=mg2sin α,A正确.【拔高】4. (2011·海南卷,4)如图所示,墙上有两个钉子a和b,它们的连线与水平方向的夹角为45°,两者的高度差为l.一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点,另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物.在绳子距a端l2的c点有一固定绳圈.若绳圈上悬挂质量为m2的钩码,平衡后绳的ac 段正好水平,则重物和钩码的质量比m1m2为( ).B .2答案:C解析:平衡后设绳的bc 段与水平方向成α角,则:tan α=2,sin α=25.对节点c 受力分析,节点c 受三个力作用而平衡,在竖直方向上有:m2g =m1gsin α,得:m1m2=1sin α=52,选C.五、课堂小结1.受力分析的基本思路2.共点力作用下物体平衡的一般解题思路六、课后作业【基础】1. 如图所示,一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动,则下列说法正确的是( ).A.物体可能只受两个力作用B.物体可能受三个力作用C.物体可能不受摩擦力作用D.物体一定受四个力作用答案 D解析本题考查根据物体的运动状态分析物体的受力,摩擦力产生的条件等知识点.物体做匀速直线运动,则受力平衡,将拉力F在水平方向和竖直方向上分解,则物体一定要受到滑动摩擦力的作用.再根据摩擦力产生的条件知,一定有弹力.因此物体一定会受到四个力的作用.【巩固】2.如图所示,放在斜面上的物体受到垂直于斜面向上的力F作用而物体始终保持静止.当力F 逐渐减小,则物体受到斜面的摩擦力( ).A.保持不变B.逐渐减小C.逐渐增大D.以上三种均有可能答案 A解析本题考查物体受力平衡、静摩擦力的特点.物体静止在斜面上,受四个力的作用:重力、斜面的支持力N、力F及静摩擦力f,由受力平衡得:f=mgsin θ,因此F变化,f不变,A项正确.3.如图所示,在斜面上,木块A与B的接触面是水平的,绳子呈水平状态,两木块均保持静止.则关于木块A和木块B的受力个数不可能的是( ).A.2个和4个B.3个和4个C.4个和4个D.4个和5个答案: B解析:(1)若绳子的拉力为零.以A、B为研究对象,确定B和斜面之间一定有静摩擦力,A、B的受力图如右图,所以选项A正确.(2)若绳子上有拉力,对A、B分别画受力图可知,A受到重力、B对A的支持力、绳子的拉力和B对A的摩擦力而平衡,B受到重力、A对B的压力、斜面对B的支持力和A对B的摩擦力,斜面对B的摩擦力可有可无,所以选项C、D正确.【拔高】4.如图所示,用一根细线系住重力为G、半径为R的球,其与倾角为α的光滑斜面劈接触,处于静止状态,球与斜面的接触面非常小,当细线悬点O固定不动,斜面劈缓慢水平向左移动直至绳子与斜面平行的过程中,下述正确的是( ).A.细绳对球的拉力先减小后增大B.细绳对球的拉力先增大后减小C.细绳对球的拉力一直减小D.细绳对球的拉力最小值等于G答案:C解析:以小球为研究对象,其受力分析如图所示,因题中“缓慢”移动,故小球处于动态平衡,由图知在题设的过程中,F一直减小,当绳子与斜面平行时,F与N垂直,F有最小值,且Fmin=Gsinα,故选项C正确.5.(2010·安徽理综,19)L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图所示.若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力.则木板P的受力个数为( ).A.3B.4C.5D.6答案 C解析对木板P进行受力分析:木板P受重力、斜面的支持力、滑块Q的弹力、弹簧的弹力和与斜面间的摩擦力共5个力的作用.。
受力分析共点力的平衡教案
受力分析共点力的平衡适用学科高中物理适用年级高中一年级适用区域全国新课标课时时长(分钟)60知识点 1.共点力平衡2.平衡条件的推论3.受力分析,隔离、整体法的应用4.静态平衡问题分析学习目标一、知识与技能1.能利用共点力物体的平衡条件解决平衡问题;2.通过解决平衡问题进一步理解共点力平衡;5.能够熟练地应用力的合成与分解,隔离、整体法等方法二、过程与方法1.通过学案导学让学生自己探究共点力作用下物体平衡条件的应用思路和法。
2.通过经历完整的探究过程,培养学生灵活分析和解决问题的能力。
3.通过学生间的交流和评价培养了学生合作学习的能力。
三、情感、态度与价值观使学生感受到受力分析在物理中的地位,提高探究的乐趣。
学习重点受力分析正交分解法整体与隔离法学习难点整体与隔离法,正交分解法,共点力平衡条件的综合应用。
学习过程一、复习预习上节课学习了力的合成与分解,知道了合力和分力是等效代替的关系.学习了共点力的特性和力的合成法则。
力的分解方法有哪些?合理的范围怎么计算?本节课我们将以上节课所学知识为基础探讨物体在共点力作用下的平衡问题。
思考:1.一个物体在多个力的作用下保持平衡,那这几个力的关系如何?2.当这些力中存在变力时,其他的力怎么改变?3.怎么通过其他的力来确定其中的某个力?我们将带着这几个问题进入本节课的学习二、知识讲解考点1、受力分析1.概念把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来,并画出物体所受力的示意图,这个过程就是受力分析.2.受力分析的一般顺序先分析重力,然后按接触面分析接触力(弹力、摩擦力),再分析其他力(电磁力、浮力、已知力等).3.受力分析的步骤①明确研究对象:研究对象可以是某一个物体,也可以是保持相对静止的若干个物体的集合.②隔离物体分析——将研究对象从周围的物体中隔离出来,进而分析周围物体有哪些对它施加了力的作用.③画出受力示意图,标明各力的符号.④检查画出的每一个力能否找出它的施力物体,检查分析结果能否使研究对象处于题目所给的运动状态,防止发生漏力、添力或错力现象.受力分析时的注意事项:(1)养成按“一重力、二弹力、三摩擦、四其他”的顺序分析受力的习惯.(2)明确研究对象(可以是一个点、一个物体或一个系统等).(3)分析弹力、摩擦力这些接触力时,按一定的绕向围绕研究对象一周,对接触面逐一分析,在弹力和摩擦力不确定时,可结合产生条件和受力分析的结果与题中物体状态是否相符来判断.(4)区分研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力.考点2、共点力的平衡共点力:力的作用点在物体上的同一点或力的 延长线交于一点 的几个力叫做共点力.平衡状态: 物体处于静止状态或匀速直线运动状态,叫做平衡状态. 平衡条件:物体受到的合外力为零,即F 合= 0 或⎩⎪⎨⎪⎧∑Fx =0∑Fy =0平衡条件的推论(1)二力平衡如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向 相反,为一对平衡力.(2)三力平衡如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反.(3)多力平衡如果物体受多个力作用处于平衡状态,其中任何一个力与其余力的 合力大小相等,方向 相反.考点3、静态平衡问题的分析根据例题进行讲解如图所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m 的小球,小球被竖直的木板挡住,不计摩擦,则球对挡板的压力是( ).A .mgcos αB .mgtan αC.mgcos αD .mg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N2正交分解,列平衡方程为N1=N2sin α,mg =N2cos α 可得:球对挡板的压力N1′=N1=mgtan α,所以B 正确.法二 (力的合成法):如上图乙所示,小球处于平衡状态,合力为零.N1与N2的合力一定与mg 平衡,即等大反向.解三角形可得:FN1=mgtan α,所以,球对挡板的压力N1′=N1=mgtan α.所以B 正确.法三 (三角形法则):如丙图所示,小球处于平衡状态,合力为零,所受三个力经平移首尾顺次相接,一定能构成封闭三角形.由三角形解得:N1=mgtan α,故挡板受压力N1′=N1=mgtan α.所以B 正确.考点4、动态平衡问题的分析“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”.解题方法:1.图解法对力的处理(求合力)采用合成法,应用合力为零求解时采用图解法(画动态平行四边形法).(1)列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式(2)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况2.解析法(极值法)对力的处理(求合力)采用正交分解法,应用合力为零求解时采用解析法.(1)根据已知量的变化情况,画出平行四边形的边角变化(2)确定未知量大小、方向的变化考点5、整体法与隔离法整体法与隔离法不是相互对立的,一般问题的求解中,随着研究对象的转化,往往两种方法交叉运用,相辅相成.所以,两种方法的取舍并无绝对的界限,必须具体分析,灵活运用.无论哪种方法均以尽可能避免或减少非待求量(即中间未知量的出现,如非待求的力,非待求的中间状态或过程等)的出现为原则.三、例题精析如图所示,猎人非法猎猴,用两根轻绳将猴子悬于空中,猴子处于静止状态.以下相关说法正确的是( ).A.猴子受到的三个力不是共点力B.绳拉猴子的力和猴子拉绳的力相互平衡C.地球对猴子的引力与猴子对地球的引力是一对作用力和反作用力D.人将绳子拉得越紧,猴子受到的合力越大【答案】C【解析】共点力的判断,猴子受到的力的作用点都在猴子身上,A错;平衡力的定义,B错;猴子不动合力为0,D错;所以选C.如图所示,放在斜面上的物体受到垂直于斜面向上的力F作用而物体始终保持静止.当力F 逐渐减小,则物体受到斜面的摩擦力( ).A.保持不变B.逐渐减小C.逐渐增大D.以上三种均有可能【答案】A【解析】本题考查物体受力平衡、静摩擦力的特点.物体静止在斜面上,受四个力的作用:重力、斜面的支持力N、力F及静摩擦力f,由受力平衡得:f=mgsin θ,因此F变化,f 不变,A项正确.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【答案】D【解析】如图所示,物体受重力mg、支持力N、摩擦力f而处于静止状态,故支持力与摩擦力的合力必与重力等大反向,D正确.如图2-3-8所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔,质量为m的小球套在圆环上,一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用力F拉住,绳与竖直方向夹角为θ,小球处于静止状态.设小球受支持力为N,则下列关系正确的是( ).A.F=2mgcos θB.F=mgcos θC.N=2mgD.N=2mgcos θ【答案】A【解析】本题考查共点力平衡问题.对小球受力分析利用几何关系可知N=mg,选项C错误、D错误;此时F=2mgcos θ,选项A正确、B错误.如图所示,两根等长的绳子AB 和BC 吊一重物静止,两根绳子与水平方向夹角均为60°.现保持绳子AB 与水平方向的夹角不变,将绳子BC 逐渐缓慢地变化到沿水平方向,在这一过程中,绳子BC 的拉力变化情况是( ).A .增大B .先减小,后增大C .减小D .先增大,后减小【答案】B【解析】法一 图解法 作出力的平行四边形,如图甲所示.由图可看出,FBC 先减小后增大.法二 解析法 如图乙所示,将FAB 、FBC 分别沿水平方向和竖直方向分解,由两方向合力为零分别列出:FABcos 60°=FB Csin θ,FABsin 60°+FB Ccos θ=FB ,联立解得FBCsin(30°+θ)=FB 2,显然,当θ=60°时,FBC 最小,故当θ变大时,FBC 先变小后变大.四、课堂运用【基础】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上面套有小环P,OB上面套有小环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N和细绳上的拉力T的变化情况是( ).Array 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变小答案:B解析:隔离法隔离与整体法2.(2010·山东理综,17)如图所示,质量分别为m1,m2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面上,m2在空中),力F与水平方向成θ角.则m1所受支持力FN和摩擦力Ff正确的是( ).①FN=m1g+m2g-Fsin θ②FN=m1g+m2g-Fcos θ③Ff=Fcos θ④Ff=Fsin θA.①②B.③④C.①③D.②④答案:C解析:将m1、m2、弹簧看做整体,受力分析如图所示,根据平衡条件得F f=F cos θF N+F sin θ=(m1+m2)gF N=(m1+m2)g-F sin θ故选项①③正确.【巩固】3. 如图所示,石拱桥的正中央有一质量为m 的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g .若接触面间的摩擦力忽略不计,则石块侧面所受弹力的大小为( ).A.mg2sin αB.mg 2cos αC.12mg tan α D.12mg cos α答案:C解析:以石块为研究对象,其受力分析如图所示,因为石块静止,则两侧面分别对石块的弹力N 的合力F 与石块的重力大小相等,即2N sin α=mg ,解得N =mg2sin α,A 正确.【拔高】4. (2011·海南卷,4)如图所示,墙上有两个钉子a 和b ,它们的连线与水平方向的夹角为45°,两者的高度差为l.一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a 点,另一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量为m1的重物.在绳子距a 端l 2的c 点有一固定绳圈.若绳圈上悬挂质量为m2的钩码,平衡后绳的ac 段正好水平,则重物和钩码的质量比m1m2为( ).A. 5B .2C.52D. 2答案:C解析:平衡后设绳的bc 段与水平方向成α角,则:tan α=2,sin α=25.对节点c 受力分析,节点c 受三个力作用而平衡,在竖直方向上有:m2g =m1gsin α,得:m1m2=1sin α=52,选C.五、课堂小结1.受力分析的基本思路2.共点力作用下物体平衡的一般解题思路六、课后作业【基础】1. 如图所示,一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动,则下列说法正确的是( ).A.物体可能只受两个力作用B.物体可能受三个力作用C.物体可能不受摩擦力作用D.物体一定受四个力作用答案 D解析本题考查根据物体的运动状态分析物体的受力,摩擦力产生的条件等知识点.物体做匀速直线运动,则受力平衡,将拉力F在水平方向和竖直方向上分解,则物体一定要受到滑动摩擦力的作用.再根据摩擦力产生的条件知,一定有弹力.因此物体一定会受到四个力的作用.【巩固】2.如图所示,放在斜面上的物体受到垂直于斜面向上的力F作用而物体始终保持静止.当力F 逐渐减小,则物体受到斜面的摩擦力( ).A.保持不变B.逐渐减小C.逐渐增大D.以上三种均有可能答案 A解析本题考查物体受力平衡、静摩擦力的特点.物体静止在斜面上,受四个力的作用:重力、斜面的支持力N、力F及静摩擦力f,由受力平衡得:f=mgsin θ,因此F变化,f不变,A项正确.3.如图所示,在斜面上,木块A与B的接触面是水平的,绳子呈水平状态,两木块均保持静止.则关于木块A和木块B的受力个数不可能的是( ).A.2个和4个B.3个和4个C.4个和4个D.4个和5个答案: B解析:(1)若绳子的拉力为零.以A、B为研究对象,确定B和斜面之间一定有静摩擦力,A、B的受力图如右图,所以选项A正确.(2)若绳子上有拉力,对A、B分别画受力图可知,A受到重力、B对A的支持力、绳子的拉力和B对A的摩擦力而平衡,B受到重力、A对B的压力、斜面对B的支持力和A对B 的摩擦力,斜面对B的摩擦力可有可无,所以选项C、D正确.【拔高】4.如图所示,用一根细线系住重力为G、半径为R的球,其与倾角为α的光滑斜面劈接触,处于静止状态,球与斜面的接触面非常小,当细线悬点O固定不动,斜面劈缓慢水平向左移动直至绳子与斜面平行的过程中,下述正确的是( ).A.细绳对球的拉力先减小后增大B.细绳对球的拉力先增大后减小C.细绳对球的拉力一直减小D.细绳对球的拉力最小值等于G答案:C解析:以小球为研究对象,其受力分析如图所示,因题中“缓慢”移动,故小球处于动态平衡,由图知在题设的过程中,F一直减小,当绳子与斜面平行时,F与N垂直,F有最小值,且Fmin=Gsinα,故选项C正确.5.(2010·安徽理综,19)L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图所示.若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力.则木板P的受力个数为( ).A.3B.4C.5D.6答案 C解析对木板P进行受力分析:木板P受重力、斜面的支持力、滑块Q的弹力、弹簧的弹力和与斜面间的摩擦力共5个力的作用.。
受力分析 共点力的平衡(带详细答案)
受力分析 共点力的平衡受力分析的一般步骤1、如图所示,两梯形木块A 、B 叠放在水平地面上,A 、B 之间的接触面倾斜。
A 的左侧靠在光滑的竖直墙面上,关于两木块的受力,下列说法正确的是( ) A .A 、B 之间一定存在摩擦力作用 B .木块A 可能受三个力作用 C .木块A 一定受四个力作用D .木块B 受到地面的摩擦力作用方向向右2、如图所示,一质量均匀的实心圆球被直径AB 所在的平面一分为二,先后以AB 沿水平和竖直两种不同方向放置在光滑支架上,处于静止状态,两半球间的作用力分别为F 和F ′,已知支架间的距离为AB长度的一半,则FF ′等于( )A .3B .32 C .233 D .33解决平衡问题的四种常用方法合成法 物体受三个共点力的作用平衡,任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反 分解法 物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按力的效果分解,则其分力和其他两个力满足平衡条件正交分解法 物体受到三个或三个以上力的作用时,将物体所受的力分解为相互垂直的两组,每组力都满足平衡条件力的三角形法对受三力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力3、如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心。
一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下静止于P点。
设滑块所受支持力为F N,OP 与水平方向的夹角为θ。
下列关系正确的是()A.F=mgtan θB.F=mg tan θ C.F N=mgtan θD.F N=mg tan θ4、如图所示,在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块,各小物块之间由四根完全相同的轻橡皮绳相互连接,正好组成一个菱形,∠ABC=60°,整个系统保持静止状态。
已知D物块所受的摩擦力大小为F,则A物块所受的摩擦力大小为()A.33F B.F C.32F D.2F5、如图所示,斜面上放有两个完全相同的物体a、b,两物体间用一根细线连接,在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F,使两物体均处于静止状态。
《受力分析共点力的平衡》教案
《受力分析共点力的平衡》教案第一章:引言1.1 课程背景1.2 课程目标1.3 教学资源1.4 教学方法第二章:共点力的概念2.1 力的定义2.2 共点力的概念2.3 力的矢量表示2.4 课堂活动:力的矢量表示实验第三章:受力分析3.1 受力分析的方法3.2 物体受力分析的步骤3.3 课堂活动:受力分析练习第四章:力的合成与分解4.1 力的合成4.2 力的分解4.3 力的合成与分解的原理4.4 课堂活动:力的合成与分解实验第五章:共点力的平衡条件5.1 平衡状态的定义5.2 共点力的平衡条件5.3 平衡条件的应用5.4 课堂活动:共点力的平衡实验教学反思:本章通过引入共点力的概念,让学生了解力的矢量表示方法,掌握受力分析的方法和步骤,以及力的合成与分解的原理。
通过实验和练习,使学生能够运用平衡条件解决实际问题。
在教学过程中,我发现部分学生对于力的矢量表示和力的合成与分解的理解不够深入,在课堂活动中需要给予更多的指导和解释。
在下一章中,我将进一步讲解平衡条件的应用,并通过实例让学生更好地理解和掌握共点力的平衡条件。
第六章:平衡状态的判断6.1 平衡状态的判断方法6.2 平衡状态的判断条件6.3 课堂活动:平衡状态判断练习第七章:力的图示法7.1 力的图示法概念7.2 力的图示法应用7.3 课堂活动:力的图示法绘制第八章:摩擦力与共点力平衡8.1 摩擦力概念8.2 摩擦力的计算8.3 摩擦力与共点力平衡的关系8.4 课堂活动:摩擦力对共点力平衡的影响实验第九章:常见力的平衡问题解决策略9.1 常见力的平衡问题类型9.2 解决平衡问题的方法9.3 课堂活动:常见力平衡问题解决练习第十章:总结与拓展10.1 章节总结10.2 重点难点回顾10.3 拓展思考题10.4 课堂活动:拓展讨论与思考教学反思:在第六章中,通过讲解平衡状态的判断方法和条件,帮助学生更好地理解和识别物体的平衡状态。
在课堂活动中,通过练习题让学生应用所学知识进行判断。
2.4[受力分析.共点力的平衡]教学案(含答案)
2.4[受力分析.共点力的平衡]教学案(含答案)第4讲受力分析共点力的平衡考纲下载:共点力的平衡(Ⅱ)主干知识·练中回扣——忆教材夯基提能 1.受力分析(1)定义:把指定物体(研究对象) 在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来,并画出受力示意图的过程。
(2)受力分析的一般顺序先分析场力(重力、电场力、磁场力) ,再分析接触力(弹力、摩擦力) ,最后分析其他力。
2.共点力的平衡(1)a =0。
(2)平衡条件:0或⎧⎪⎨F y =0合⎪。
⎩F =0x (3)平衡条件的推论①二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向相反。
②三力平衡:如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余两个力的合力大小相等,方向相反;并且这三个力的矢量可以形成一个矢量三角形。
③多力平衡:如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余几个力的合力大小相等,方向相反。
巩固小练1.判断正误(1)物体沿光滑斜面下滑时,物体受到重力、支持力和下滑力的作用力。
( ) (2)对物体进行受力分析时不用区分外力与内力,两者都要同时分析。
( ) (3)物体的速度为零即处于平衡状态。
( )(4)物体受两个力处于平衡状态,这两个力必定等大反向。
( )(5)三个力F 1、F 2、F 3平衡,若将F 1转动180°时,三个力的合力大小为2F 1。
( ) [受力分析] 2.1[多选]如图所示,竖直放置的轻弹簧的一端固定在地面上,另一端与斜面体P 连接,P 与斜放的固定挡板MN 接触且处于静止状态,弹簧处于竖直方向,则斜面体P 此刻受到外力的个数可能为()A .2个B .3个C .4个D .5个[共点力的平衡]3. 如图为喜庆节日里挂的灯笼,由于天气刮风,重量为G 的灯笼向右飘起,设风对灯笼的作用力F 恒定,灯笼看成质点。
在某一时刻灯笼偏离竖直方向的角度恒为θ,设轻绳对灯笼的拉力为F T 。
