第二单元 力和物体的平衡.doc

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1、第二单元力和物体的平衡本单元知识由形变、弹力、力的合成与分解、共点力的平衡等内容组成。其中力的合成与分解及共点力的平衡是本单元的重点。与前一单元相似，力和物体的平衡也是学习牛顿运动定律、周期运动、机械能乃至电磁运动的基础。特别是物体受力情况的分析及力的合成与分解的方法和其他单元知识有重要的相关性。本单元的核心内容是，力和力的平衡的概念及共点力平衡的条件。本单元通过合力与分力概念的建立过程认识等效替代方法；通过实验研究共点力的合成，经历探究两个共点力的合力与分力的关系的过程，养成实事求是、一丝不苟的态度。此外，通过本单元的学习，感悟力和力的平衡在诸如运

2、输、建筑、体育、杂技等社会和日常生活中的重要意义和广泛应用价值。学习要求内容1．形变。弹力。2．互成角度两力的合成。平行四边形定则。3．力的分解。4．共点力的平衡。5．学生实验：研究共点力的合成。要求1．知道形变，知道弹力知道弹性形变和范性形变，知道弹力与弹性形变有关，能判断弹力的方向。2．理解互成角度两力的合成，理解平行四边形定则知道合力和分力，理解互成角度两力的合成的概念，理解平行四边形定则，能用平行四边形定则求合力，知道平行四边形定则是矢量合成的一般法则。学会利用橡皮筋、测力计等器材“研究共点力的合成”的有关实验技能。认识力的合成是一种等效替代

3、方法。在实验中养成实事求是、一丝不苟的态度。3．理解力的分解知道一个力分解为两个分力的方法，能根据力的作用效果用作图法或解直角三角形方法求分力。感悟力的分解在生活和技术中的应用价值。4．理解共点力的平衡理解共点力平衡的条件，知道物体处于静止或匀速直线运动状态都是平衡状态。能利用力的合成与分解方法解决简单的与共点力平衡有关的实际问题。说明：（1）关于“形变弹力”的学习，不要求学习胡克定律及相关的计算；（2）关于滑动摩擦力，仅限于初中的学习要求，不要求用Fｆ＝μＮ来计算滑动摩擦力的大小。学习指引知识梳理实验指要学生实验：“研究共点力的合成”1．实验目的：

4、本实验是一个探究性实验，目的是探究两个共点力的合力与分力的关系，即得出平行四边形定则。2．主要器材：图板、图钉、白纸、带绳套的橡皮筋、弹簧测力计（2个）、刻度尺、量角器等。3．注意事项：（1）首先要猜想合力与分力的关系。（2）接着考虑如何用一个力替代两个互成角度的共点力。先用两个互成角度的弹簧测力计拉橡皮筋的活动端，使橡皮筋的活动端移至某一标记点，并记录这两个力的大小、方向。然后用一个弹簧测力计替代这两个弹簧测力计做实验，关键是使橡皮筋活动端移至同一标记点，记录合力的大小和方向。（3）应当用作图法得出结论：以两个分力为邻边作平行四边形及其对角线，得出

5、合力的大小和方向，看看它是否与实验得出的合力的大小和方向基本相同。写出实验结论。（4）为了减小实验误差，首先要对弹簧测力计调零，使用弹簧测力计时应保持弹簧测力计与图板平行，且沿着绳套方向拉伸。观察时要自上向下正视图板，使点与线的位置记录准确，读数准确，作图也要正确。实验时不能用手触碰橡皮筋和绳套。应用示例例题1如图所示，用光滑小轮将三角形斜劈压在竖直的粗糙墙壁上，保持静止状态，则下列说法中正确的是C（）（A）斜劈受到的作用力是3个，不可能是4个。（B）斜劈对墙壁的压力是墙壁形变时要恢复原状而产生的。（C）斜劈对小轮的压力一定垂直于斜面。（D）墙壁对斜

6、劈摩擦力的方向一定是向上的。分析：本题涉及到的知识是常见的力的基本概念及受力分析方法。直接可以分析出斜劈所受的力是重力G，小轮对斜劈的推力F1和墙壁对斜劈的支持力F2（如图2－2）。如果在这三个力作用下恰好平衡，那么摩擦力就不存在。如果F１较大，使斜劈有向上运动趋势，则斜劈还受到向下的摩擦力；如果F１较小，斜劈有向下运动的趋势，则所受摩擦力向上。由此可见，斜劈可以在3个力作用下平衡，也可以在4个力作用下平衡。选项A是不正确的。同时也可以看出，选项D是错误的。弹力是形变引起的，斜劈对墙壁的压力是弹力，但它是斜劈本身形变时要恢复原状而作用在墙壁上的，所以

7、选项B是错误的。弹力的方向总是与支持面相垂直，所以选项C是正确的。解答：C。例题2如图所示，一辆小车不慎滑至路边坡F，一人用大小为490N的水平拉力试图将车拉上坡。若小车下滑的坡面的坡度为37°，问此时使小车沿坡面向上的作用力多大？分析：本题要求用直角三角形计算的方法求力的大小。水平拉力作用于小车的左端，其作用效果可以使小车沿斜面向上运动和垂直于斜面向下压斜面。于是可将这个力分解为这两个方向的分力。要使小车拉回到路面，则沿斜面向上的力越大效果越好。解答：如图2－4，将F分解为沿斜面方向分力F1和垂直斜面方向分力F2。它们相互垂直，由斜面倾角37°可得

8、：F1＝Fcos37°＝490×0.8N≈392N，F2＝Fsin37°＝490×0.6N≈294N。所以使