3.5共点力的平衡—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册学案

资源下载
  1. 二一教育资源

3.5共点力的平衡—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册学案

资源简介

学习内容:《
3.5共点力的平衡

总第_____课时
课标核心素养要求
理解共点力平衡的条件,能解决实际共点力平衡问题
学习目标
1.理解平衡状态的运动特点
2.理解共点力平衡的条件,会用平行四边型法则、正交分解法分析计算实际平衡问题
学习重点
理解共点力平衡的条件,应用该条件解决实际问题
学习过程
教学笔记
【自主学习·合作交流】任务一、理解共点力平衡条件
结合下面实例总结物体处于平衡状态定义和我们研究那一类平衡
静止在桌面上的木块
匀速行驶的汽车
将重物缓慢拉起
总结:(1)、物体在共点力作用下处于静止或匀速直线运动状态或缓慢运动状态,我们就说这个物体处于平衡状态。
(2)、我们高中研究共点力作用下物体的平衡
注意:保持静止和瞬时速度为0不同。
2、以二力平衡为例总结共点力作用下物体平衡条件
总结:(1)F合=0。(2)
其中Fx合和Fy合分别是将所受的力进行正交分解后,物体在x轴和y轴方向上所受的合力。
3.由平衡条件得出的三个结论
【例1】如图所示,某个物体在F1、F2、F3、F4四个力的作用下处于静止状态,若F4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变,其余三个力的大小和方向均不变,则此时物体所受到的合力大小为(  )
A.    B.
C.F4
D.F4
【合作学习·难点探究】任务二、用平行四边性法则解决三力平衡问题
【指导】若物体受三个力处于平衡状态,一般用力的合成或分解即平行四边形法则解决
【例2】某幼儿园要在空地上做个滑梯,滑梯的水平跨度确定为6米,设计时,滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数取0.4,为使儿童在滑梯游戏时能在滑板上滑下,滑梯至少要多高?
【针对训练】1、生活中长用一根水平绳拉着悬吊重物的绳索来改变或固定悬吊物的位置,如图悬吊重物的细绳,其O点被一水平绳BO牵引,使悬绳AO段和竖直方向成θ角,若悬吊物所受的重力为G,则悬绳AO和水平绳BO所受的拉力各等于多少?
任务三、用正交分解法处理多力平衡问题
【指导】多力平衡问题我们常用正交分解法解决
【例3】如图,一质量m=6
kg的物块,置于水平地面上,物块与地面间的动摩擦因数μ=,为了使物块沿水平地面做匀速直线运动,现用一与水平方向夹角为37°的力斜向上拉物体,求拉力大小.(已知sin
37°=0.6,cos
37°=0.8,g取10
m/s2)
【针对训练】2、如图所示,物体的质量m=4.4
kg,用与竖直方向成θ=37°的斜向右上方的推力把该物体压在竖直墙壁上,并使它沿墙壁在竖直方向上做匀速直线运动.物体与墙壁间的动摩擦因数μ=0.5,取重力加速度g=10
N/kg,求推力F的大小.(sin
37°=0.6,cos
37°=0.8)
任务四、分析解决动态平衡问题
【指导】1.动态平衡:是指通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢变化,而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态,常利用图解法解决此类问题。
2、基本思路:化“动”为“静”,“静”中求“动”。
【例4】如图,重为50N的球,被一竖直光滑挡板挡住,静止在倾角θ为30°的光滑斜面上,把挡板由竖直缓慢放平过程中,挡板所受压力和斜面所受压力如何变化?
【例5】某屋顶为半球形,一人在半球形屋顶上向上缓慢爬行(如图所示),他在向上爬的过程中(  )
A.屋顶对他的支持力不变
B.屋顶对他的支持力变大
C.屋顶对他的摩擦力不变
D.屋顶对他的摩擦力变大
【达标训练·限时检测】
1、下列物体中处于平衡状态的是(  )
A.静止在粗糙斜面上的物体
B.在平直路面上匀速行驶的汽车
C.做自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间
D.物体的速度在某一时刻为零,则物体处于平衡状态
2、下列哪组力作用在物体上,有可能使物体处于平衡状态(  )
A.3
N,4
N,8
N
B.3
N,5
N,1
N
C.4
N,7
N,8
N
D.7
N,9
N,6
N
3、如图所示,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A与B的质量之比为(  )
A.
B.
C.
D.
4、如图甲所示,笔记本电脑底座一般设置有四个卡位用来调节角度,某同学将电脑放在散热底座上,为了获得更好的舒适度,由原卡位1调至卡位4(如图乙),电脑始终处于静止状态,则(  )
A.电脑受到的支持力变大
B.电脑受到的摩擦力变大
C.散热底座对电脑的作用力的合力不变
D.电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力
5、晾衣服时若绳长不变,仅将悬点B上下移动,绳子拉力变吗?若将立杆向后移一些,绳子拉力变吗?
【反思总结】
答案
任务一、
D
任务二、
例2、2.4米
针对训练1、
任务三、
例3、解析 物块做匀速直线运动,受力分析如图,则
水平方向:FTBcos
37°=Ff
竖直方向:FN=mg-FTBsin
37°
且Ff=μFN
代入数据解得FTB=20
N.
针对训练2、解析 若物体向上做匀速直线运动,受力分析如图甲所示,
Fcos
θ=mg+Ff
Fsin
θ=FN
Ff=μFN
故推力F==
N=88
N
若物体向下做匀速直线运动,受力分析如图乙所示,
Fcos
θ+Ff′=mg
Fsin
θ=FN′
Ff′=μFN′
故推力F==
N=40
N.
任务四、
例4、挡板所受压力先变小后变大,斜面所受压力不断变小
例5、B
【达标训练·限时检测】
AB
2、CD
3、
B
4、AC
5、仅将悬点B上下移动,绳子拉力不变,若将立杆向后移一些,绳子拉力变大

展开更多......

收起↑

资源预览