2018,年度版物理《学案导学与-随堂笔记资料》-人教版-必修1第四章7(二~)课时2

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1、-_课时2　共点力的平衡[学习目标]1.理解共点力作用下物体平衡状态的概念以及共点力作用下物体的平衡条件.2.会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题.3.掌握共点力平衡问题的处理方法.4.掌握动态平衡问题的分析方法．共点力的平衡条件1．平衡状态：物体在共点力作用下保持静止或匀速直线运动状态．2．平衡条件：合力为0.[即学即用]　1．判断下列说法的正误．(1)某时刻物体的速度为零时，物体一定处于平衡状态．(×)(2)物体只有在不受力作用时才能保持平衡状态．(×)(3)沿光滑斜面下滑的物体处于平衡状

2、态．(×)(4)物体所受合力为零时，就一定处于平衡状态．(√)2．物体受到n个力作用处于静止状态，若其中一个力F1＝10N，方向向右，则其余(n－1)个力的合力F′＝10N，方向向左.一、共点力平衡条件及应用1．对平衡条件的理解：(1)平衡条件：F合＝0或(2)对应两种状态：①静止状态：a＝0，v＝0②匀速直线运动状态：a＝0，v≠0(3)说明：①物体某时刻速度为零，但F合≠0，则不是平衡状态，如竖直上抛的物体到达最高点时，只是速度为零，不是平衡状态．②处于平衡状态的物体，沿任意方向的合力都为零

3、．2．处理共点力平衡问题的常用方法(1)力的合成法——用于受三个力而平衡的物体①确定要合成的两个力；-_②根据平行四边形定则作出这两个力的合力；③根据平衡条件确定两个力的合力与第三力的关系(等大反向)；④根据三角函数或勾股定理解三角形．(2)正交分解法——用于受三个及以上的力而平衡的物体①建立直角坐标系；②正交分解各力；③沿坐标轴方向根据平衡条件列式求解．例1　如图1所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心．一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点．设滑块所受支持力为FN，OP与水平

4、方向的夹角为θ，下列关系正确的是(　　)图1A．F＝B．F＝mgtanθC．FN＝D．FN＝mgtanθ答案　A解析　方法一：合成法．滑块受力如图所示，由平衡条件知：F＝，FN＝.方法二：正交分解法．将小滑块受的力沿水平、竖直方向分解，如图所示．mg＝FNsinθF＝FNcosθ联立解得：F＝，FN＝.-_解共点力平衡问题的一般步骤1．选取研究对象，对于由相互作用的两个或两个以上的物体构成的系统，应明确所选研究对象是系统整体还是系统中的某一个物体(整体法或隔离法)．2．对所选研究对象进行受力分析

5、，并画出受力分析图．3．对研究对象所受的力进行处理．对三力平衡问题，一般根据平衡条件画出力合成的平行四边形．对四力或四力以上的平衡问题，一般建立合适的直角坐标系，对各力按坐标轴进行分解．4．建立平衡方程．对于四力或四力以上的平衡问题，用正交分解法列出方程组．例2　如图2所示，质量为m的物体置于倾角为θ的固定斜面上．物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，先用平行于斜面的推力F1作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力F2作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，则两次的推力之比为(　　)图2A．c

6、osθ＋μsinθB．cosθ－μsinθC．1＋μtanθD．1－μtanθ答案　B解析　F1作用时，物体的受力情况如图甲，根据平衡条件得F1＝mgsinθ＋μFN，FN＝mgcosθ解得：F1＝mgsinθ＋μmgcosθF2作用时，物体的受力情况如图乙，根据平衡条件得F2cosθ＝mgsinθ＋μFN′，FN′＝mgcosθ＋F2sinθ解得：F2＝，所以＝cosθ－μsinθ，故选B.二、动态平衡问题1．动态平衡：是指平衡问题中的一部分是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，所以叫

7、动态平衡，这是力平衡问题中的一类难题．2．基本思路：化“动”为“静”，“静”中求“动”．-_3．基本方法：图解法、解析法和相似三角形法．4．处理动态平衡问题的一般步骤(1)解析法：①列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式．②根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况．(2)图解法：①适用情况：一般物体只受三个力作用，且其中一个力大小、方向均不变，另一个力的方向不变，第三个力大小、方向均变化．②一般步骤：a.首先对物体进行受力分析，根据力的平行四边形定则将三个力的大小、方向放在同一个三角形中．b

8、.明确大小、方向不变的力，方向不变的力及方向变化的力的方向如何变化，画示意图．③注意：由图解可知，当大小、方向都可变的分力(设为F1)与方向不变、大小可变的分力垂直时，F1有最小值．例3　如图3，一小球放置在木板与竖直墙面之间．设墙面对球的压力大小为FN1，球对木板的压力大小为FN2.以木板与墙连接点为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置．不计摩擦，在此过程中(　　)图3A．FN1始终减小，FN2始终增大B．FN1始终减小，FN2始终减小C．FN1先增大后减小，FN2始终减小D．FN1先增