1.3.5（3） 物体平衡

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1、必修一第三章相互作用物体平衡教学目标知识与技能1．认识什么是平衡状态2．掌握平衡条件并用其来解决实际问题。3．会解决连接体物体的平衡，动态平衡，平衡状态下的临界问题。过程与方法通过例题讲解，使学生逐步掌握各类平衡问题，认识平衡状态及平衡条件。情感态度与价值观通过对平衡状态的深入认识，为学生学习非平衡状态中物体受力与运动打好基础。教学重点1．平衡状态与平衡条件。2．动态平衡分析，临界问题的讨论。教学难点临界问题的讨论。课时安排2课时教学过程新课教学一、平衡状态物体保持静止或匀速直线运动的状态，即加速度a=0时，为平衡状态。注意：1．“保持静止”与“速度为零”的区别。2．“保持静止”或“

2、匀速直线运动”以地面为参考系。二、平衡条件1．物体所受合外力为零，则物体处于平衡状态。推广：物体在某一方向上合外力为零，则在该方向上物体处于平衡状态。2．二力平衡的特点：作用在同一物体上，大小相等，方向相反。3．多力平衡的特点：（1）是共点力的平衡。F1F2F3F4FF4GFF1F2F3F4例1．如图，一直杆在水平力F作用下处于静止状态，试分析地面对杆的作用是下列F1、F2、F3、F4中那一个?F1F2F3F4（2）力的矢量图示可首尾相连形成封闭的矢量多边形。（3）其中几个力的合力必与剩下的力的合力等大反向。例2．一个物体受到多个水平共点力作用做匀速直线运动，现将一个大小等于50N的

3、力顺时针旋转90°，问物体受到的合外力为多大？编写人：钟强必修一第三章相互作用50N解：由于物体处于平衡状态，无论物体受到几个力作用，其他力的合力必与50N的力等大反向。因此旋转50N的力后，物体相当于受到两个互成90°的大小为50N的力作用故物体受到合外力为例3．图中两个相同的物体处于静止状态，试分析他们的受力状况。三、连接体问题例4．物体重200N，人重500N，如图，人拉住物体静止，求人受到地面的摩擦力。解：由物体静止FT=G1由人受力平衡可得FTsin60°+FN=G2FTcos60°=Ff解得FN=500-100NFf=100NG2FTFfFN60°G1FTαm2m1例5．

4、如图，由两个轻质滑轮的组成的装置悬挂着两个物体处于静止状态，则下列说法正确的是（AC）A．m1>m2/2B．m1

5、开始转动，当θ逐渐增大的过程中，摩擦力如何变化？解：设物块与木板间的最大静摩擦力为fmax当mgsinθfmax时，Ff=μFN=μmgcosθ，当θ增大时，Ff减小。2．通过画平行四边形或三角形进行讨论例9．如图，当挡板由图示位置缓慢转到水平位置的过程中，挡板与斜面所受弹力如何变化？例8．如图，当挡板由水平位置缓慢转到竖直位置的过程中，挡板与斜面所受弹力如何变化？编写人：钟强必修一第三章相互作用3．用相似三角形法进行讨论例11．如图，通过光滑滑轮缓慢提升物体过程中，绳的拉力和杆的作用力如何变化？例10．如图，通

6、过光滑滑轮拉动小球沿圆柱面缓慢上升，问拉力将如何变化？FT五、临界、极值问题A37°53°GF1F2BO例12．如图所示，AO能承受最大拉力为10N，BO能承受最大拉力为6N，若逐渐增大悬挂物体的重量，为使两绳不布发生断裂，物体的最大重量为多少？解：若BO绳先断，F2=6N，则F1=F2tan53°=8N<10N此时物体的重量为G=F2/cos53°=10N例13．半径为R的光滑球，重量为G，光滑木块高h，求F至少多大才能使球离开地面？αFG1FN1FN4αFN1GFN2FN3FhRα解：对球和木块分别受力分析如图小球刚要离地是FN3=0，则FN1=G/sinα，FN2=G/tanα

7、F=FN1cosα=Gcosα/sinα=FN2由几何知识可得例14．A、B用轻细绳连接，跨过摩擦不计的滑轮置于倾角θ=37°的斜面上，如图所示。A与斜面间的最大静摩擦力为2N，A重10N，为使系统静止，求B重量的取值范围。BAGFTFN解：（对比《受力分析》中例2，考虑到静摩擦力与物体的相对运动趋势有关，而物体的相对运动趋势与其受力有关，如该题中与A所受沿斜面方向的合外力有关）绳的拉力FT=mBg当A恰要向上滑动时，FT=mAgsinθ+fmax=8N当