沪科版物理高一上2-d《共点力的平衡》教师讲义

《沪科版物理高一上2-d《共点力的平衡》教师讲义》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、精锐教育学科教师辅导讲义讲义编号_学员编号：年级：课时数：3学员姓名：辅导科目：物理学科教师：课题共点力的平衡授课日期及时段2012-4教学目的1．掌握共点力作用下物体的平衡条件。2．熟练应用正交分解法、图解法、合成与分解法等常用方法解决平衡类问题。3．进一步熟悉受力分析的基本方法，培养学生处理力学问题的基本技能。教学内容知识梳理：一、物体的平衡物体的平衡有两种情况：一是质点静止或做匀速直线运动，物体的加速度为零；二是物体不转动或匀速转动（此时的物体不能看作质点）。【点评】对于共点力作用下物体的平衡，不要认为只有静止才是平衡状态，匀速直线运动也是物体的平

2、衡状态．因此，静止的物体一定平衡，但平衡的物体不一定静止．还需注意，不要把速度为零和静止状态相混淆，静止状态是物体在一段时间内保持速度为零不变，其加速度为零，而物体速度为零可能是物体静止，也可能是物体做变速运动中的一个状态，加速度不为零。由此可见，静止的物体速度一定为零，但速度为零的物体不一定静止．因此，静止的物体一定处于平衡状态，但速度为零的物体不一定处于静止状态。总之，共点力作用下的物体只要物体的加速度为零，它一定处于平衡状态，只要物体的加速度不为零，它一定处于非平衡状态。二、共点力作用下物体的平衡1．共点力几个力作用于物体的同一点，或它们的作用线交

3、于同一点（该点不一定在物体上），这几个力叫共点力。2．共点力的平衡条件在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，即F合＝0或Fx合＝0，Fy合＝03．判定定理物体在三个互不平行的力的作用下处于平衡，则这三个力必为共点力。（表示这三个力的矢量首尾相接，恰能组成一个封闭三角形）4．解题方法当物体在两个共点力作用下平衡时，这两个力一定等值反向；当物体在三个共点力作用下平衡时，往往采用平行四边形定则或三角形定则；当物体在四个或四个以上共点力作用下平衡时，往往采用正交分解法。典型例题：1．静平衡问题的分析方法【例1】如图甲所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O

4、点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α=60°。两小球的质量比为（）A．B．C．D．点评：此题设计巧妙，考查分析综合能力和运用数学处理物理问题的能力，要求考生对于给出的具体事例，选择小球m1为对象，分析它处于平衡状态，再用几何图形处理问题，从而得出结论。解析：小球受重力m1g、绳拉力F2=m2g和支持力F1的作用而平衡。如图乙所示，由平衡条件得，F1=F2，，得。故选项A正确。2．动态平衡类问题的分析方法【例2】如下图（a）所示

5、，m在三根细绳悬吊下处于平衡状态，现用手持绳OB的B端，使OB缓慢向上转动，且始终保持结点O的位置不动，分析AO、BO两绳中的拉力如何变化．拓展：如图所示，重物G用OA和OB两段等长的绳子悬挂在半圆弧的架子上，B点固定不动，A端由顶点C沿圆弧向D移动，在此过程中，绳子OA上的张力将：（　）　　A．由大变小　　B．由小变大C．先减小后增大　D．先增大后减小相似三角形法：　　如果在对力利用平行四边形定则（或三角形定则）运算的过程中，力三角形与几何三角形相似，则可根据相似三角形对应边成比例等性质求解。例题2、光滑半球面上的小球（可是为质点）被一通过定滑轮的力F

6、由底端缓慢拉到顶端的过程中（如图所示），试分析绳的拉力F及半球面对小球的支持力FN的变化情况。3．平衡问题中的极值分析【例3】如图15所示，物体的质量为2kg，两根轻细绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，且AC绳水平时，两绳所成角为。在物体上另施加一个方向与水平线成的拉力F，若要使绳都能伸直，求拉力F的大小范围。图15【解析】作出A受力示意图，并建立直角坐标如图16所示，由平衡条件有：图16由以上两式得①及②要使两绳都能绷直，需有③④由①③两式得F有最大值由②④两式得F有最小值综合得F的取值范围为【例4】用与竖直方向成α=30°斜向右上方

7、，大小为F的推力把一个重量为G的木块压在粗糙竖直墙上保持静止。求墙对木块的正压力大小N和墙对木块的摩擦力大小f。FαG【解析】从分析木块受力知，重力为G，竖直向下，推力F与竖直成30°斜向右上方，墙对木块的弹力大小跟F的水平分力平衡，所以N=F/2，墙对木块的摩擦力是静摩擦力，其大小和方向由F的竖直分力和重力大小的关系而决定：当时，f=0；当时，，方向竖直向下；当时，，方向竖直向上。【点评】静摩擦力是被动力，其大小和方向均随外力的改变而改变，因此，在解决这类问题时，思维要灵活，思考要全面。否则，很容易造成漏解或错解。4．整体法与隔离法的应用【例5】有一个

8、直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑。AO上套有小环P