2019-2020年沪科版物理高一上2-D《共点力的平衡》学案.doc

2019-2020年沪科版物理高一上2-D共点力的平衡学案【课堂教学】1 平衡状态：(1)定义:_;(2)特征:_;2.共点力作用下物体的平衡条件:_推论:3. 如图的电灯受到电线拉力F和重力G这一对_力的作用而保持静止，即二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，若_相等、_相反、作用在_上，则这两个力互相平衡4.处理问题的方法:方法一:三力作用下而平衡可利用平衡条件的推论,利用力的合成法把三力变二力在三角形中求解:【例1】. 在倾角为300的光滑斜面上，一质量为l0kg的球被一竖直挡板挡住，如图所示。则球对挡板的压力为_N，斜面对球的支持力为_N。练一练:用弹簧测力计沿着光滑斜面的方向将一块重力为5N的木块匀速向上拉，如图所示，这时弹簧测力计上的示数是l4N，求斜面对木块的弹力的大小 方法二:正交分解法:步骤:1)正确分析物体的受力;2)选定X轴和Y轴;3)正交分解不在X轴和Y轴上力:4)列F合X =0;F合Y =0求解【例2】上面例1：利用正交分解法:练一练:【例3】 物体重为G，放在水平面上，受到与水平方向成a角斜向下的力F作用，如图甲所示，向右作匀速直线运动。 求：(1)物体所受到滑动摩擦力的大小 (2)物体对地面的压力大小 （3）物体与地面之间的动摩擦因数 【例4】 光滑圆柱体油筒重为1OOON，放在倾角都是300的两块固定斜板间，如图甲所示，求它对斜板的压力 方法一：力的分解法方法二：力的合成法方法三：正交分解法 练一练：P71：自主活动和示例2【课后作业】1关于物体处于平德状态的条件?下列说法中正确的是 ( )A物体的速度为零 B物体的速度大小不变 C物体的速度方向不变 D物体的加速度为零 2下面几组力中，共点力作用在物体上，使物体有可能平衡的是( ) A.3N，4N，8N B10N30N，50NC7N、7N、l5N D10N、ION、10N3如图所示，在倾角为a的斜面上放一质量为m的光滑小球，球被竖直的木板挡住，则小球对斜面的压力为 ( ) Amgcosa Bmgtana c Dmg4如图所示，水平力F把一个物体紧压在竖直的墙上，物体静止不动，则可知 ( ) AF增大时静摩擦力也增大 B静摩擦力方向竖直向下 C静摩擦力大小等于F D静摩擦力大小等于重力5一个物体在共点的五个力作用下保持静止状态，则下列说法中错误( )。A这五个力的合力必为零 B其中任何一个力必和其他四个力的合力大小相等，方向相反 C若撤出其中一个力，物体将做匀速直线运动D若撤出其中一个力，物体将沿此力方向的反方向做匀加速直线运动6一个球的质量为m，用绳系着放置在倾角为q的光滑斜面上，细绳处于竖直方向，如图所示，则斜面对球的支持力为( )。 Amg Bmgsinq Cmgcosq D07物体在下列哪几组力的作用下，不可能做匀速运动( )。 A.7 N，5 N，3 N B5 N，3 N，9 N C6 N，8 N，12 N D12 N，10 N，2 N8.用水平力推水平地面上一物体，物体仍然静止不动，如图所示。对于物体此F时的受力情况，以下说法正确的是( )。 A该物体受到四个力，即重力、地面的支持力、推力和对地面的压力 B该物体受到四个力，即重力、地面的支持力、推力和摩擦力 C该物体受到三个力，即重力、地面的支持力和推力D该物体受到五个力，即重力、地面的支持力、推力、对地面的压力和摩擦力 9图2一75分别是物体运动的速度v、位移s和加速度a随时间t的变化图像，其中可以表示物体不处于平衡状态的是( )。 10如图276所示，质量为m的物体放在水平地面上，受到与水平方向成q角的恒力F的作用而向右做匀速直线运动，则物体受到地面对它的支持力大小等于( )。 A.mg BFsinq Cmg+Fsinq Dmg-Fsinq11如图277所示，在斜面上运动的小车上有一支架，支架上固定一根细绳，细绳下端吊一个小球。在小车运动中小球与车保持相对静止，如图示位置所示，那么小车在斜面上做匀速直线运动的是(图中虚线为竖直方向)( )o 12水平地面上叠放着物体A和B，用一水平力F推物体B，使A、B一起匀速运动，如图278所示，则( )。 AA、B之间的摩擦力一定为零 BA、B之间的摩擦力一定不为零 cB和地面间的摩擦力一定不为零 DB和地面间的摩擦力一定为零 13如图279所示，A、B两物体叠放在水平面上处于静止状态，B物体受到地面的摩擦力的方向为( )。 A向右 B向左 C可能向右也可能向左 D以上都不对14物体受n个力作用下处于平衡状态，其中一个力的大小为1ON，、方向水平向右,则其他n一1个力的合力，大小为_N，方向_15.如图所示，一木块在两个水平推力F1=l0N、F2=6N的作用下，处于静止状态，此时物体受到的摩擦力大小为_N，方向_若撤去水平推力F，则此时物体受到的摩擦力大小为_N，方向_16如图所示，一个质量为m的物体A，放在倾角为a的斜面上恰好匀速下滑，则物体沿斜面下滑时受到的滑动摩擦力大小为_，斜面对物体的支持力等于_若增大斜面的倾角，物体仍保持静止，则斜面对物体的支持力将_，斜面对物体的摩擦力将_17.风筝在重力、风力和绳子的拉力共同作用下保持平衡。绳子与水平方向成300角斜向下方，绳子对风筝的拉力是20 N。如果绳子突然断了，此时重力和风力的合力为_N，方向_。18.一物体受到几个共点力的作用而处于静止状态，如果同时撤掉一个向东4 N和向南3 N的力，而其他力保持不变，则物体所受到的合力大小是_N，方向_19.如图所示，质量为m的球，被垂直于斜面的挡板挡住且静止在与水平成q角的斜面上，挡板对球的弹力为_，斜面对球的弹力为_。20.斜靠在光滑墙面上的梯子(地面粗糙)受到四个力的作用，它们分别是_对梯子的_，_对梯子的_ ，_对梯子的_，_对梯子的_ 。21.用手握重为l N的瓶子，握力为20 N，使其在竖直方向处于静止状态，则手与瓶子间的摩擦力为_N，如握力增至40 N，则手与瓶子间的摩擦力为_N。D共点力的平衡（课时二：三力作用下物体平衡专题）一下列情况用力的合成法求解最简捷.1当三个力中有二个力大小相等时例1: 如图所示的装置处于静止状态。已知A、B两点在同一水 平面上,轻绳OA、OB与水平方 向的夹角均为,物体所受重力为G,求轻绳OA和OB所受的拉力。2 当三个力中有二个力垂直时例2如图所示,一个半径为人重为G的圆球,被长为r的细绳挂在竖直的光滑的墙壁上,绳与墙所成的角度为30 ,则绳子的拉力T和墙壁的弹力N分别是( )。 (A) T=G, N= (B) T=2G, N=G (C) T= ,N=G (D) T=G, N=G二三力作用下动态平衡问题处理用矢量三角形最为简捷的情况类型1：三个力中一个力大小、方向均不变,一个方向不变，求当第三个方向变化时二力大小变化情况问题1质量为m的球置于倾角为q的光滑斜面上，被与斜面垂直的光滑挡板挡着，如图所示。当挡板从图示位置缓缓作逆时针转动至水平位置的过程中，挡板对球的弹力N1和斜面对球的弹力N2的变化情况是( )。 ANl增大 BNl先减小后增大 CN2增大 DN2减小2由细绳0A、OB吊着灯，0B水平，若0B不动，A点向上移动，两绳拉力TOA将_(填：“变大”、“不变”、“变小”，“先增大后减小”，先减小后增大”)，TOB将_(填：“变大”、“不变”、“变小”，“先增大后减小”，“先减小后增大”)；若0A不动，B点向上移动，两绳拉力变化情况TOA将_,TOB将_(填：“变大”、“不变”、“变小”，“先增大后减小”，“先减小后增大”)。练一练：1.如图（甲）所示质量为m的球放在倾角为的光滑斜面上，试分析挡板AO与斜面间的倾角为多大时，AO所受压力最小？2.如图所示,小球被轻质(小球的体积不计)细绳系着,斜吊着放在光滑斜面上,斜 面倾角为,向右缓缓推动斜面,在这个过程中( )。(A)绳上张力先增大后减小 (B)绳上张力先减小后增大(C)斜面对小球支持力减小 (D)斜面对小球支持力增大类型二：利用力的三角形与几何三角形相似求解有关力的变化情况例1.如图所示，光滑的半球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑轮，轻绳的一端系一小球.靠放在半球上的A点，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止.现缓慢地拉绳，在使小球使球面由A到半球的顶点B的过程中，半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化情况是( )(A)N变大，T变小(B)N变小，T变大(C)N变小，T先变小后变大(D)N不变，T变小例2如图所示，AC是上端带定滑轮的竖直杆，质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点，另一端悬挂一重力为G的重物，同时B端还有一根轻绳绕过定滑轮，在A点用力F拉住。开始时，BCA900。现用力F使BCA缓慢变小，直到BC接近竖直位置的过程中，杆BC所受的力（ ）A恒定不变； B.逐渐增大; C.逐渐减小; D.先增大后减小练一练：如图所示，一轻杆左端用铰链铰于竖直矮墙上，右端用细线悬挂一重物，并用另一细线系住跨过光滑滑轮用力F拉住，现缓慢收线，在此过 程中线的拉力T和杆所受的压力N的变化情况是( )。 AT减小，N增大 BT增大，N减小 CT不变，N减小 DT减小，N不变【课后作业】1光滑的半球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑轮，轻绳的一端系一小球，靠放在半球上的A点，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止，如图所示。现缓慢地拉绳，在使小球沿球面由A到B过程中，半球对小球的支持力将_，绳对小球的拉力将_，(均选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大或“不变)。2小球所受重力大小为G，固定在轻绳0C下滞，球搁在光滑斜面上，斜面与竖直方向的夹角为a，绳与竖直线夹角b，初始ab.当向左拉斜面时，绳与竖直线夹角b缓慢地减小，如图所示，求斜面对球的支持力将_和绳拉力大小将_(填如何变化)。3如图所示，在用力F拉小船向河岸匀速靠拢的过程中，若水的阻力保持不变，则下列说法中正确的是( )。 A船所受合外力保持不变 B绳子拉力F不断增大 C绳子拉力F保持不变4如图所示，三根细绳系着一个重物，当左侧细绳的悬挂点由A移至A /时，细绳张力变化的情况是( )。AT1变大 BT2变大 CT3变大 DT1和T3的合力变大5如图所示，两物体A、B通过跨接于定滑轮的轻绳连结，若两物体处于静止状态(Oq900)，则下列说法中不正确的是( ) A绳上拉力等于物体A的重力，小于物体B的重力 B物体B对地面一定有压力 C可能出现物体B对地面压力为零的情况D不可能出现物体B对地面的压力大于物体B重力的情况6如图所示，用悬线将球挂在光滑墙壁上，设绳所受拉力为T，墙对球的支持力为N。则当悬绳长度增加时，拉力T将_，支持力N将_，当球的质量保持不变而体积增大时，拉力T将_，支持力N将_。7用两根绳子系住一重物，如图所示，0A与天花板夹角q不变。当用手拉住绳OB的B端使绳由水平缓慢远离竖直方向移动过程中，0B绳所受拉力将( )。 A始终减小 B始终增大 C先减小后增大 D先增大后减小8如图所示，一个物体静止放在倾角为q的木板上。在倾角逐渐增大到某一角度的过程中，物体一直静止在木板上，则下列说法中正确的是( ) A物体所受的支持力逐渐增大 B物体所受的支持力与摩擦力的合力逐渐增大 C物体所受的支持力、重力和摩擦力的合力逐渐增大D物体所受的支持力、重力和摩擦力的合力不变 9如图所示，物体与墙之间的动摩擦因数为m，用力F把物体紧压在竖直墙上不动。那么，当F增大时(设物体对墙的压力为F1，物体受墙的摩擦力为F2)，下列说法正确的是( )。 AF1增大，F2不变 BF1增大，F2增大 CF1变小，F2不变 D以上说法都不对 10.一物体置于粗糙的固定斜面上保持静止。现用水平力F推物体，如图所示。当F由0稍许增加时，物体仍保持静止状态，则( )。 A物体所受的合力增加 B斜面对物体的支持力增加C斜面对物体的摩擦力增加 D斜面对物体的作用力增加11如图所示，质量分别为m、M的两个物体，系在一根过定滑轮的轻绳俩端，M放在水平地板上，m悬在空中，若将M沿水平地面向右移动少许(仍保持平衡状态)，则( )。 绳中张力变大M对地面的压力变大M所受的静摩擦力变大滑轮轴所受的压力变大 A B C。 D12.如图所示,轻绳绕过一光滑的小圆柱B,上端固定于A点,下端系一个重为120N的物体C,AB段绳子与竖直方向的夹角为60,则绳中的张力大小为_N,小圆柱B所受的压力大小为_N.13.在倾角为30的光滑斜面上放着一个质量M=2kg的物体A,由轻绳与质量为m的物体B相连,如图所示,A和B都处于静止状态,求B物体的质量为多大(g取10N/kg)14.一小虫在半径为R的碗内爬动,设小虫与碗壁的动摩擦因数=1/4,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.求小虫能在碗内爬到的最大高度.