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《2018高中物理 第四章 牛顿运动定律 4.7.1 用牛顿运动定律解决问题(二) 第1课时2课件 新人教版必修1.ppt》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、4.7用牛顿运动定律解决问题(二)第1课时 共点力的平衡条件 超重和失重主题1共点力的平衡条件研读教材·自主认知1.平衡状态：如果一个物体在力的作用下,保持_____或_____________状态,我们就说这个物体处于平衡状态。2.共点力的平衡条件：物体所受到的合力为___。静止匀速直线运动零合作探究·核心归纳情景1：如图甲所示,物体在F作用下保持静止。情景2：如图乙所示,物体在斜面上静止或匀速下滑,斜面不动。情景3：如图丙所示,物体静止不动。试结合上述情景,讨论下列问题：(1)处于平衡状态的物体有什么特点?提示：处于平衡状态的物体,其运动状态不发生
2、变化,加速度为0。(2)物体若受多个共点力作用保持平衡,应满足什么条件?提示：根据牛顿第二定律F=ma可知,当物体处于平衡状态时,加速度为0,因而物体所受的合外力F=0。(3)由(2)我们可以得出什么结论?提示：共点力作用下物体的平衡条件是合外力为0。(4)若一个物体受三个力作用而处于平衡状态,则其中一个力与另外两个力的合力满足怎样的关系?这个结论是否可以推广到多个力的平衡?提示：①三个力平衡,合外力为零,则其中一个力与另外两个力的合力必定大小相等、方向相反。②推广到多个力的平衡,若物体受多个力的作用而处于平衡状态,则这些力中的某一个力一定与其他力的合
3、力大小相等、方向相反。【归纳总结】1.共点力的平衡条件：(1)从运动学角度分析：①静止状态：物体的速度v=0,物体的加速度a=0。②匀速直线运动状态：物体的速度v≠0,物体的加速度a=0。(2)从动力学角度分析：处于平衡状态的物体所受合力为零。2.平衡条件的四个推论：(1)二力平衡条件：这两个共点力大小相等、方向相反。(2)三个力平衡条件：三个共点力平衡时,其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反,而且在同一条直线上。(3)物体在n个共点力同时作用下处于平衡状态时,这些力在任何一个方向上的合力均为零,其中任意(n-1)个力的合力必定与第n个
4、力等值反向,作用在同一直线上。(4)物体在多个共点力作用下处于平衡状态时,各力首尾相接必构成一个封闭的多边形。过关小练·即时应用1.(多选)下列几种情况中,物体处于平衡状态的是()A.静止在粗糙平面上的物体B.沿光滑斜面自由下滑的物体C.竖直上抛的物体在到达最高点时D.在不光滑的水平面上做匀速直线运动的木块【解析】选A、D。物体处于平衡状态的条件是所受合力为零,其表现为静止或匀速直线运动,因而选项A、D正确。又因沿斜面自由下滑的物体,其加速度为a=gsinθ;上抛运动的物体在最高点时v=0,但a=g,并非平衡状态,故选项B、C错误。2.(多选)(201
5、5·肇庆高一检测)如图所示,横截面积相同的两个圆柱体a、b靠在一起,表面光滑,重力均为G,其中b的下一半刚好固定在水平面MN的下方,上边露出另一半,a静止在平面上,现过a的轴心施以水平作用力F,可缓慢地将a拉离平面一直滑到b的顶端,对该过程分析,应有()A.拉力F先增大后减小,最大值是GB.开始时拉力F最大为G,以后逐渐减小为0C.a、b间压力由0逐渐增大,最大为GD.a、b间的压力开始最大为2G,而后逐渐减小到G【解析】选B、D。对于a球：a球受到重力G、拉力F和b球的支持力N,由平衡条件得：F=Ncosθ,Nsinθ=G,则得F=Gcotθ,N=,
6、根据数学知识可知,θ从30°增大到90°,F和N均逐渐减小,当θ=30°,F有最大值为G,N有最大值为2G,故B、D正确。3.(2015·绵阳高一检测)如图所示,一质量为6kg的物块置于水平地面上。物块与地面的动摩擦因数为0.5,然后用两根绳分别系在物块的A点和B点,A点绳水平,B点绳与水平面成37°角,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2,求：(1)逐渐增大B点绳的拉力,直到物块对地面的压力恰好为零,则此时A点绳和B点绳的拉力分别是多大?(2)将A点绳剪断,为了使物块沿水平面做匀速直线运动,在不改变B点绳方向的情况下,B点
7、绳的拉力应为多大?(保留一位小数)【解析】(1)FA==80NFB==100N(2)水平方向：Ff=FBcosθ竖直方向：FBsinθ+FN=mgFf=μFN联立解得FBcosθ=μ(mg-FBsinθ)FB=27.3N答案：(1)80N100N(2)27.3N【补偿训练】1.如图所示,有一均匀梯子AB斜靠在竖直墙上处于静止状态,假设墙面光滑,地面粗糙,则地面对梯子的作用力可能沿()A.F1的方向B.F2的方向C.F3的方向D.F4的方向【解析】选B。对梯子受力分析知,梯子受竖直向下的重力G,墙施加的水平向右的弹力FN,另外还受地面施加的作用力,此三力
8、不平行且三力平衡,故三力应共点,如图所示,F应与G、FN交于一点,所以可能的方向是沿F2的方向
