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
受力分析 共点力的平衡教案

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 或错误!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。
共点力平衡教学设计

《共点力的平衡》教学设计一、教学理念高中物理新课程标准是现代高中物理教学的规范,在实施该标准的过程中,应不断探索新的教学理念,充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用,改革教学模式,进行启发式教学,培养学生的物理学科核心素养、满足学生终生发展需求,注重课程的时代性,关注科技进步和社会发展需求。
为了更好地激发学生学习的兴趣,将实施多样化教学,将物理知识与生活紧密联系,从生活走进物理,再由物理解释生活现象的方式进行教学,引导学生的自主创新和探究。
二、教材分析《共点力的平衡》是人教版(2019版)必修第一册第三章第5节的内容,本节包括平衡状态、共点力平衡的条件、静态、动态平衡的处理方法三个方面的知识点。
共点力的平衡在以前的教材中没有单独成章节来学习,是混杂在其它章节内容里分散学习的。
本章开始把运动与相互作用两者之间建立了联系,共点力的平衡条件是运动与相互作用研究的起点,在运功与相互作用观念形成过程中具有承上启下的作用,为后续的学习具有重要影响,是高中物理的重要内容。
三、学情分析这个阶段的学生处于高一阶段,他们已经有了初步的观察思考能力、实验探究能力、分析解决问题能力和归纳总结能力,但总容易忽略一些细节内容。
在初中阶段,学生对平衡问题已经有了初步了解,但仅限于二力平衡,也没有涉及共点力的概念,学生对于在初中学过的“二力平衡”如何过渡到多力平衡可能还存在一定难度。
因此在教学中我们要善于在真实情境中让学生感受感知结论背后的含义,引导学生正确认识知识本质。
四、教学目标与核心素养(一)物理观念能够解释平衡状态的含义,并能够判断一个物体所处的状态是否平衡;会用合成法、正交分解法、效果分解法进行分析动、静态问题。
(二)科学思维通过实验和练习归纳出应用力的平衡条件解决实际问题的基本步骤和基本方法,进一步掌握正交分解法。
(三)科学探究通过从物理现象和实验中进行探究,归纳出简单的科学规律。
(四)科学态度与责任意识到物理规律在现实生活中的重要作用,增强对物理学习的兴趣。
2023版高考物理一轮总复习专题2相互作用第3讲共点力的平衡及其应用课件

关 键 能 力·突 破 要 点
考点1 物体的受力分析 [基础考点] 1.受力分析的基本步骤
2.受力分析的常用方法 (1)整体法和隔离法. (2)假设法:在不确定某力是否存在时,可先对其作出存在或不存在 的假设,然后再就该力存在与不存在对物体运动状态是否产生影响来判 断该力是否存在.
例1 (2021年武汉质检)水上飞伞是一项锻炼勇气和毅力的水上娱乐
筷子对玻璃珠的弹力
F2
不一
定比
玻璃
珠的重力大
,
F2 F1
=cos
θ<1,故
F2<F1,故 A、B 错误.由以上分析知,θ 略微减小时,sin θ 值减小,F1
增大;tan θ 值减小,F2 增大,故 C 错误,D 正确.
2.(2021年辽宁适应性考试)如图所示,用轻绳系住
一质量为2m的匀质大球,大球和墙壁之间放置一质量为
律模拟变化
例4 (2019年全国卷Ⅰ)(多选)如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜
面顶端装有一光滑定滑轮.一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N.另一端
与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态.现用水平向左的拉力缓慢
拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.已知M始终保持静止,则
在此过程中
()
A.水平拉力的大小可能保持不变
考点3 动态平衡 [能力考点] 1.动态平衡:物体受力情况在缓慢变化,变化的每一刻物体都可 看作是受力平衡的状态.
2.分析动态平衡问题的常用方法
方法
步骤
(1)列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式
解析法 (2)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况
(3)三力平衡还可列正弦定理和余弦定理分析
保持相对静止,A上表面水平.则在斜面上运动时,B
第3节 受力分析 共点力的平衡

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3.物体平衡条件的相关推论 (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,
其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相 反。[注 3] (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。 [注 3] 三力首尾相连,构成封闭三角形。
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()
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解析: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=Fcos 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-Fsin θ, 所以选项 B、C 正确,A、D 错误。 答案:BC
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2.[粤教版必修 1 P75T13]一质量为 3 kg 的物体,被放置在倾角
答案:C
2.我国的高铁技术在世界处于领先地位,高铁(如图甲所示) 返回 在行驶过程中非常平稳,放在桌上的水杯几乎感觉不到晃 动。图乙为高铁车厢示意图,A、B 两物块相互接触放在车 厢里的水平桌面上,物块与桌面间的动摩擦因数相同。A 的质量比 B 的质量大,车在平直的铁轨上向右做匀速直线 运动且相对于桌面始终保持静止,下列说法正确的是( )
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上有一颗பைடு நூலகம்子,分两次用长短不同的轻绳将同一个
足球挂在该钉子上,足球分别静止在 A、B 两点;
绳子拉力分别为 TA 和 TB,墙对足球的支持力分别
为 NA 和 NB,则
()
A.TA<TB,NA<NB
B.TA>TB,NA<NB
C.TA<TB,NA>NB
D.TA>TB,NA>NB
《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。
高中物理共点力的平衡教案

高中物理共点力的平衡教案
教学目标:
1. 了解共点力的概念和特点;
2. 掌握共点力的平衡条件;
3. 学会应用共点力的平衡理论解决物理问题。
教学重点:
1. 共点力的概念和特点;
2. 共点力的平衡条件;
3. 共点力的应用实例。
教学难点:
1. 掌握共点力的平衡条件;
2. 学会应用共点力的平衡理论解决物理问题。
教学准备:
1. 教师准备:教学PPT、实验设备、教学实例;
2. 孱生准备:学习笔记、习题册。
教学过程:
一、导入:通过引入一个与学生生活相关的实例,引发学生对共点力概念的思考。
二、学习共点力概念和特点:讲解共点力的定义和特点,引导学生理解共点力的性质。
三、探讨共点力的平衡条件:介绍共点力的平衡条件,分析平衡力的作用和必要条件。
四、实验演示:通过实验演示来展示共点力的平衡条件,并让学生通过实验观察和记录数据来验证理论。
五、练习与巩固:通过一些例题让学生练习应用共点力的平衡条件解决问题,巩固所学知识。
六、总结与展示:总结本节课所学知识,梳理共点力的特点和平衡条件,并展示一些实际应用实例。
七、课堂反思:让学生总结本节课的学习收获和困难,提出问题和建议。
教学延伸:
1. 学生可通过参与更多实验来加深对共点力平衡条件的理解;
2. 学生可通过研究更多应用实例来丰富对共点力的认识。
教学反思:
本节课的教学目标明确,步骤清晰,实验演示充分,练习实例丰富,能帮助学生深入理解共点力的概念和平衡条件。
但在教学中应更加注重培养学生的实验能力和问题解决能力,提高学生的积极性和独立性。
《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物理第二章相互作用共点力的平衡实验3探究两个互成角度的力的合成规律学案

实验3 探究两个互成角度的力的合成规律必备知识预案自诊一、实验目的探究两个互成角度的力的合成规律。
二、实验思路互成角度的两个力F1、F2与另外一个力F’产生相同的效果,比较F1、F2用平行四边形定则求出的合力F与F'在实验误差允许范围内是否相同。
三、实验器材木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、小圆环、三角板、刻度尺、图钉(几个)。
四、进行实验如图甲,轻质小圆环挂在橡皮条的一端,另一端固定,橡皮条的长度为GE。
在图乙中,用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。
小圆环受到拉力F1、F2的共同作用,处于O点,橡皮条伸长的长度为EO.撤去F1、F2,改用一个力F单独拉住小圆环,仍使它处于O点(图丙)。
力F单独作用,与F1、F2共同作用的效果是一样的,都能使小圆环保持静止,由于两次橡皮条伸长的长度相同,即橡皮条对小圆环的拉力相同,所以F等于F1、F2的合力。
五、数据处理1。
用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线,按选定的标度作出a、b这两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并以F1和F2为邻边作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,此对角线即为合力F的图示。
2.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出实验步骤4中弹簧测力计c的拉力F’的图示。
3.比较F与F'是否完全重合或几乎重合,从而验证平行四边形定则。
六、误差分析1。
系统误差:弹簧测力计本身不够准确造成的误差,为此要选择比较准确的弹簧测力计。
2.偶然误差:弹簧测力计读数和作图造成偶然误差,需要多做几次实验,并且使两分力F1、F2的夹角适当大些。
3.减小误差的办法(1)实验过程中读数时视线要垂直弹簧测力计的刻度,要按有效数字和弹簧测力计的精度正确读数和记录。
(2)作图时使用刻度尺或三角板,作图要规范。
七、注意事项1.使用弹簧测力计前,要先调整指针使其指在零刻度处;再将两只弹簧测力计的挂钩钩在一起,向相反方向拉,如果两个示数相同方可使用。
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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。
][变式1](多选)在[典例示法]中,若力F作用在B上,如图所示,则B的受力个数可能为()A.3个B.4个C.5个D.6个BC[B一定受重力、斜面的支持力、A的压力和力F,斜面对B可能有摩擦力,也可能没有摩擦力,故B可能受4个力或5个力,选项B、C正确。
][变式2]在[变式1]中,水平推力改为水平拉力(水平向右),如图所示,整个系统处于静止状态,则以下说法正确的是()A.A的受力个数为4个B.B的受力个数为4个C.地面对C的支持力小于三者重力之和D.地面对C的摩擦力大小等于F,方向水平向左D[对A进行受力分析,根据平衡条件知A只受重力和支持力2个力的作用,选项A错误;对B进行受力分析,受重力、A 对B的压力、C施加的垂直斜面向上的支持力、拉力F,根据平衡条件还受C施加的平行斜面向上的静摩擦力,共5个力的作用,选项B错误;以A、B、C整体为研究对象进行受力分析,根据平衡条件知地面对C的支持力等于三者重力之和,选项C错误;对A、B、C整体进行受力分析,根据平衡条件知地面对C的摩擦力大小等于F,方向水平向左,选项D正确。
]受力分析的四个注意点(1)不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的力混淆。
(2)每一个力都应找出其施力物体,不能无中生有。
(3)合力和分力不能重复考虑。
(4)对整体进行受力分析时,组成整体的几个物体间的作用力为内力,不能在受力图中出现;当把某一物体单独隔离分析时,原来的内力变成外力,要在受力分析图中画出。
1。
(2020·浙江高考·T3)矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。
当歼20隐形战斗机以速度v斜向上飞行时,其矢量发动机的喷口如图所示。
已知飞机受到重力G、发动机推力F1、与速度方向垂直的升力F2和与速度方向相反的空气阻力F f。
下列受力分析示意图可能正确的是()A BC DA[由题意可知所受重力G竖直向下,空气阻力F f与速度方向相反,升力F2与速度方向垂直,发动机推力F1的方向沿喷口的反方向,对比图中选项可知只有A选项符合题意。
故选项A正确。
]2.如图所示,两段等长细线串接着两个质量相等的小球a、b,悬挂于O点.现在两个小球上分别加上水平的外力,其中作用在b球上的力大小为F、作用在a球上的力大小为2F,则此装置平衡时的位置可能是()A BC DA[设两个球的质量均为m,Oa与ab和竖直方向的夹角分别为α、β。
甲乙以两个小球组成的整体为研究对象,分析受力情况,如图甲所示,根据平衡条件可知,Oa细线的方向不可能沿竖直方向,否则整体的合力不为零,不能保持平衡。
由平衡条件得:tan α=F2mg。
以b球为研究对象,分析受力情况,如图乙所示,由平衡条件得:tan β=Fmg,则α〈β,故A正确.]3.两个质量相同的直角楔形物体a和b,分别在垂直于斜边的恒力F1和F2作用下静止在竖直墙面上,如图所示,下列说法正确的是()A.a、b一定都受四个力的作用B.a、b所受摩擦力的方向都是竖直向上C.F2一定小于F1D.F1、F2大小可能相等D[对a受力分析如图1:除摩擦力外的三个力不可能平衡,故一定有摩擦力,摩擦力方向竖直向上,故a受四个力;图1图2对b受力分析如图2:除摩擦力外,F N、F2、mg三力有可能平衡,沿竖直方向和水平方向分解F2,设F2与竖直方向夹角为α,则有:F2cos α=mg,F2sin α=F N,解得F2=错误!;(1)若F2=错误!没有摩擦力,此时b受3个力;(2)若F2〉错误!,摩擦力向下,b受四个力;(3)若F2<错误!,摩擦力向上,b受四个力;F1和F2没有必然的联系,有可能相等,但也有可能不等,故D 正确,A、B、C错误。
]共点力的平衡错误!1.平衡中的研究对象的选取(1)单个物体;(2)能看成一个物体的系统;(3)一个结点。
2.共点力平衡问题的解题“五步骤"错误!(一题多解)(多选)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。
重力加速度为g,下列关系式正确的是()A.F=错误!B.F=mg tan θC.F N=错误!D.F N=mg tan θ思路点拨:解此题的关键是选取小滑块为研究对象,作好受力分析,根据平衡条件求解。
AC[方法一:合成法滑块受力如图甲,由平衡条件知mgF=tan θ,所以F=错误!,F N=错误!。
甲乙丙丁方法二:效果分解法将重力按产生的效果分解,如图乙所示,F=G2=错误!,F N=G1=错误!。
方法三:正交分解法将滑块受的力沿水平、竖直方向分解,如图丙所示,mg=F N sin θ,F=F N cos θ,联立解得F=错误!,F N=错误!。
方法四:力的三角形定则法滑块受到的三个力可组成封闭的三角形,如图丁所示,则由几何关系可得F=错误!,F N=错误!。
]处理平衡问题的三个技巧(1)物体受三个力平衡时,利用力的分解法或合成法比较简单。
(2)物体受四个以上的力作用时,一般要采用正交分解法.(3)正交分解法建立坐标系时应使尽可能多的力与坐标轴重合,需要分解的力尽可能少.错误!1。
(2020·全国卷Ⅲ·T17)如图所示,悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处;绳的一端固定在墙上,另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连.甲、乙两物体质量相等.系统平衡时,O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β.若α=70°,则β等于()A.45°B.55°C.60°D.70°B[取O点为研究对象,在三力的作用下处于平衡状态,对其受力分析如图所示,根据几何关系可得β=55°。
]2。
(多选)(2020·甘肃兰州一中模拟)两轻杆通过铰链相连构成一个三角形框架,AB、BC、CA三边长度分别为30 cm、20 cm、40 cm,在A点用一细线挂1 kg的物块,系统处于静止状态,则(g=10 m/s2)()A.AB杆对A点有沿杆从B点指向A点的弹力B.CA杆作用于A点的弹力不一定沿CA杆方向C.CA杆产生的弹力大小为20 ND.若改为挂一个0.5 kg的物块,则AB杆上弹力变为原来的一半CD[AB杆对A点有沿杆从A点指向B点的拉力,选项A错误;由于是轻杆且通过铰链连接,则CA杆作用于A点的弹力一定沿CA杆方向,选项B错误;分析A点的受力,由相似三角形可知:错误!=错误!,解得F CA=2mg=20 N,选项C正确;因错误!=错误!,则F AB=15 N,若改为挂一个0。