高中物理 3.5共点力的平衡条件 学案 粤教版必修1

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1、§3.5共点力的平衡条件【学习目标】一、知识与技能　1.进一步理解共点力作用下物体的平衡条件，并能分析和计算共点力作用下物体的平衡问题。2.力求掌握解决共点力平衡问题的基本思路和方法，会正确选择研究对象，进行受力分析，画出物体的受力图。二、过程与方法　培养全面分析问题的能力和推理能力．三、情感、态度与价值观培养物理思维能力和科学研究的态度【学习重点】共点力作用下物体平衡的特点及一般解法【知识要点】1．共点力的平衡条件是F合＝0；2．平衡状态的二个特征是：①a＝0；②速度v恒定；3．物体所受的合力为零，在正交分解时常采用：①Fx合=0;②Fy

2、合=0【问题探究】怎样根据物体平衡条件，确定共点力问题中未知力的方向？在大量的三力体（杆）物体的平衡问题中，最常见的是已知两个力，求第三个未知力。解决这类问题时，首先作两个已知力的示意图，让这两个力的作用线或它的反向延长线相交，则该物体所受的第三个力（即未知力）的作用线必定通过上述两个已知力的作用线的交点，然后根据几何关系确定该力的方向（夹角），最后可采用力的合成、力的分解、拉密定理、正交分解等数学方法求解。【典型例题】【例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.

3、做自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间【解析】在共点力的作用下，物体如果处于平衡状态，则该物体必同时具有以下两个特点：从运动状态来说，物体保持静止或者匀速直线运动，加速度为零；从受力情况来说，合力为零。物体在某一时刻的速度为零，并不等同这个物体保持静止，如果物体所受的合外力不为零，它的运动状态就要发生变化，在下一个瞬间就不能静止的了，所以物体是否处于平衡状态要由物体所受的合外力合加速度判断，而不能认为物体某一时刻速度为零，就是处于平衡状态，本题的正确选项应为A、C。物体在某一时刻的速度为零与物体保持静止是两个不同的概念。物体在某一时刻速度为

4、零，并不能说明物体处于静止状态；物体处于平衡状态，也不一定速度为零。F2F1F3F4图4-1-3【例2】如图4-1-3所示，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为（）A.B.C.D.【解析】由共点力的平衡条件可知，F1、F2、F3、F4的合力应与等值反向。当的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变时，F1、F2、F3的合力的的大小仍为F4。但方向与F4成120°，由平行四边形法则可得，此时物体所受的合力大小为F4。

5、所以本题正确的选项应为C。【总结】共点力作用下物体平衡的运动学特征是保持静止或匀速直线运动状态。动力学特征是合力为零。【规律总结】1．应用共点力平衡条件解题时常用的方法--力的合成法、力的分解法、正交分解法2．解共点力作用下物体平衡问题的一般步骤：（1）定研究对象；（2）对所选研究对象进行受力分析，并画出受力示意图（3）分析研究对象是否处于平衡状态；（4）运用平衡条件，选用适当方法，列出平衡方程求解。【达标训练】1.如图1—3—1所示，用大小相等、方向相反，并在同一水平面上的力N挤压相同的木板，木板中间夹着两块相同的砖，砖和木板均保持静止，

6、则图1—3—1A.两砖间摩擦力为零B.N越大，板与砖之间的摩擦力就越大图1—3—2C.板、砖之间的摩擦力大于砖的重力D.两砖之间没有相互挤压的力2.如图1—3—2在水平力F的作用下，重为G的物体沿竖直墙壁匀速下滑，物体与墙之间的动摩擦因数为μ，物体所受摩擦力大小为A.μfB.μ（F＋Ｇ）C.μ（F－Ｇ）D.Ｇ3.如图1—3—3所示，一个重为G的木箱放在水平地面上，木箱与水平面间的动摩擦因数为μ，用一个与水平方向成θ角的推力F推动木箱沿地面做匀速直线运动，则推力的水平分力等于图1—3—3A.FcosθB.μＧ/（cosθ－μsinθ）C.μＧ

7、/（1－μtanθ）D.Fsinθ图1—3—44.如图1—3—4在粗糙水平面上放一三角形木块a，物块b在a的斜面上匀速下滑，则A.a保持静止，而且没有相对于水平面运动的趋势B.a保持静止，但有相对于水平面向右运动的趋势C.a保持静止，但有相对于水平面向左运动的趋势D.因未给出所需数据，无法对a是否运动或有无运动趋势做出判断5.如图1—3—5所示，物块P与Q间的滑动摩擦力为5N，Q与地面间的滑动摩擦力为10N，R为定滑轮，其质量及摩擦均可忽略不计，现用一水平拉力F作用于P上并使P、Q发生运动，则F至少为图1—3—5A.5NB.10NC.15N

8、D.20N6.如图1—3—6所示，甲、乙、丙、丁四种情况，光滑斜面的倾角都是α，球的质量都是m，球都是用轻绳系住处于平衡状态，则图1—3—6A.球对斜面压力最大的是甲图所示情况B