高一物理平衡的穩(wěn)定性

1、整理ppt第二節(jié)共點力平衡條件的應(yīng)用第二節(jié)共點力平衡條件的應(yīng)用第三節(jié)平衡的穩(wěn)定性第三節(jié)平衡的穩(wěn)定性(選學(xué)選學(xué))整理ppt課標(biāo)定位：課標(biāo)定位：應(yīng)用：應(yīng)用：利用平衡條件解決有關(guān)物體的平衡問題利用平衡條件解決有關(guān)物體的平衡問題理解：理解：共點力作用下物體的平衡條件共點力作用下物體的平衡條件認(rèn)識：認(rèn)識：1.穩(wěn)定平衡、不穩(wěn)定平衡、隨遇平衡穩(wěn)定平衡、不穩(wěn)定平衡、隨遇平衡2穩(wěn)度穩(wěn)度整理ppt第第三三節(jié)節(jié)核心要點突破核心要點突破課堂互動講練課堂互動講練知能優(yōu)化訓(xùn)練知能優(yōu)化訓(xùn)練課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案課標(biāo)定位課標(biāo)定位整理ppt課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案一、移動貨箱問題一、移動貨箱問題如圖如圖421所示，貨箱重力為

2、所示，貨箱重力為G，F(xiàn)為它受到的拉為它受到的拉(推推)力，力，N為地面支持力，為地面支持力，f為摩擦力，貨箱受到四為摩擦力，貨箱受到四個共點力的作用若它與地面之間的動摩擦因數(shù)個共點力的作用若它與地面之間的動摩擦因數(shù)為為，則在向前拉的情況下，向前的拉力是，則在向前拉的情況下，向前的拉力是_，地面的支持力是，地面的支持力是_，摩擦力是，摩擦力是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ， 能 拉 動 貨 箱 的 條 件 是， 能 拉 動 貨 箱 的 條 件 是_.在向前推的情況下，向前推的力在向前推的情況下，向前推的力是是_，地面的支持力是，地面的支持力是_，摩擦力是，摩擦力是_，能推動

3、貨箱的條件是，能推動貨箱的條件是_.FcosNN或或fFcosNFcosN或或fFcosNN整理ppt圖圖421整理ppt二、繩子粗細的選擇二、繩子粗細的選擇如圖如圖422所示，用繩子把排球網(wǎng)架的直桿垂所示，用繩子把排球網(wǎng)架的直桿垂直于地面拉住三段繩在同一平面內(nèi)，直于地面拉住三段繩在同一平面內(nèi)，OA、OB兩兩繩的拉力大小相同，夾角為繩的拉力大小相同，夾角為60.圖圖422圖圖423整理pptFAcos30FBcos30整理ppt三、平衡的穩(wěn)定性三、平衡的穩(wěn)定性1平衡的分類平衡的分類(1)穩(wěn)定平衡：處于平衡狀態(tài)的物體在受到外力穩(wěn)定平衡：處于平衡狀態(tài)的物體在受到外力的微小擾動而偏離平衡位置時，若物

4、體能自動恢的微小擾動而偏離平衡位置時，若物體能自動恢復(fù)到原先的狀態(tài)，這樣的平衡叫做穩(wěn)定平衡復(fù)到原先的狀態(tài)，這樣的平衡叫做穩(wěn)定平衡(2)不穩(wěn)定平衡：若物體不能自動回到原先的狀不穩(wěn)定平衡：若物體不能自動回到原先的狀態(tài)，這種平衡叫做不穩(wěn)定平衡態(tài)，這種平衡叫做不穩(wěn)定平衡(3)隨遇平衡：若物體在新的位置也能平衡，這隨遇平衡：若物體在新的位置也能平衡，這種平衡叫做隨遇平衡種平衡叫做隨遇平衡整理ppt2決定平衡穩(wěn)定性的因素決定平衡穩(wěn)定性的因素平衡能否穩(wěn)定取決于重力作用線與支持面的相平衡能否穩(wěn)定取決于重力作用線與支持面的相對位置對位置3穩(wěn)度穩(wěn)度物體的穩(wěn)定程度叫做穩(wěn)度物體的穩(wěn)定程度叫做穩(wěn)度整理ppt核心要點突破

5、核心要點突破一、解決平衡問題的常用方法一、解決平衡問題的常用方法1整體法與隔離法：所謂整體法就是對物理問題整體法與隔離法：所謂整體法就是對物理問題的整個系統(tǒng)或整個過程進行分析、研究的方的整個系統(tǒng)或整個過程進行分析、研究的方法隔離法是從研究問題的方便性出發(fā)，將物體法隔離法是從研究問題的方便性出發(fā)，將物體系統(tǒng)中的某一部分隔離出來單獨分析研究的方系統(tǒng)中的某一部分隔離出來單獨分析研究的方法法通過整體法分析物理問題，可以弄清系統(tǒng)的整體通過整體法分析物理問題，可以弄清系統(tǒng)的整體受力情況和全過程的受力情況，從整體上揭示事受力情況和全過程的受力情況，從整體上揭示事物的本質(zhì)和變化規(guī)律，從而避開了中間環(huán)節(jié)的繁物的

6、本質(zhì)和變化規(guī)律，從而避開了中間環(huán)節(jié)的繁瑣推算，能夠靈巧地解決問題瑣推算，能夠靈巧地解決問題整理ppt2相似三角形法：利用表示力的矢量三角形與表相似三角形法：利用表示力的矢量三角形與表示實物的幾何三角形相似的關(guān)系，建立方程求解，示實物的幾何三角形相似的關(guān)系，建立方程求解，應(yīng)用這種方法，往往能收到簡捷的效果應(yīng)用這種方法，往往能收到簡捷的效果3三力匯交原理解題法：物體受三個力處于平衡三力匯交原理解題法：物體受三個力處于平衡狀態(tài)，不平行必共點例如：有一半圓形光滑容狀態(tài)，不平行必共點例如：有一半圓形光滑容器，圓心為器，圓心為O，有一均勻直桿，有一均勻直桿AB如圖如圖424所示所示放置，若處于平衡狀態(tài)，則

7、桿所受的重力放置，若處于平衡狀態(tài)，則桿所受的重力G、容器、容器對桿的彈力對桿的彈力F和和N是非平行力，由三力匯交原理可是非平行力，由三力匯交原理可知：知：G、F、N必相交于一點必相交于一點C.整理ppt圖圖424整理ppt即時應(yīng)用即時應(yīng)用(即時突破，小試牛刀即時突破，小試牛刀)1.如圖如圖425所示，物體所示，物體A、B疊放在水平桌面疊放在水平桌面上，在水平向右的恒力上，在水平向右的恒力F作用下，作用下，A、B正以共同正以共同的速度的速度v向右做勻速直線運動，那么關(guān)于運動中物向右做勻速直線運動，那么關(guān)于運動中物體受幾個力的說法正確的是體受幾個力的說法正確的是()圖圖425整理pptAA受受4個

8、，個，B受受2個個BA受受5個，個，B受受3個個CA受受5個，個，B受受2個個DA受受4個，個，B受受3個個答案：答案：C整理ppt二、解決共點力平衡問題的一般步驟二、解決共點力平衡問題的一般步驟1選取研究對象選取研究對象根據(jù)題目要求，選取某物體根據(jù)題目要求，選取某物體(整體或局部整體或局部)作為作為研究對象，在平衡問題中，研究對象常有三種研究對象，在平衡問題中，研究對象常有三種情況：情況：(1)單個物體將物體受到的各個力的作用點全單個物體將物體受到的各個力的作用點全都畫到物體的幾何中心上都畫到物體的幾何中心上(2)多個物體多個物體(系統(tǒng)系統(tǒng))在分析外力對系統(tǒng)的作用在分析外力對系統(tǒng)的作用時，用

9、整體法；在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體間的相互時，用整體法；在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體間的相互作用時，用隔離法作用時，用隔離法整理ppt(3)幾個物體的結(jié)點幾根繩、繩和棒之間的結(jié)點常幾個物體的結(jié)點幾根繩、繩和棒之間的結(jié)點常常是平衡問題的研究對象常是平衡問題的研究對象2分析研究對象的受力情況，并作出受力圖分析研究對象的受力情況，并作出受力圖3對研究對象所受的力進行處理，一般情況下利對研究對象所受的力進行處理，一般情況下利用正交分解法用正交分解法4利用平衡條件建立方程利用平衡條件建立方程5解方程，必要時對解進行討論解方程，必要時對解進行討論整理ppt特別提醒：特別提醒：(1)解三角形多數(shù)情況下是解直角三解三角形多數(shù)情

10、況下是解直角三角形，如果力的三角形并不是直角三角形，能轉(zhuǎn)角形，如果力的三角形并不是直角三角形，能轉(zhuǎn)化為直角三角形的盡量轉(zhuǎn)化為直角三角形化為直角三角形的盡量轉(zhuǎn)化為直角三角形(2)對于整體法與隔離法一般是結(jié)合起來應(yīng)用，對于整體法與隔離法一般是結(jié)合起來應(yīng)用，根據(jù)題目條件靈活選取先隔離還是先整體，不可根據(jù)題目條件靈活選取先隔離還是先整體，不可將兩種方法對立起來將兩種方法對立起來整理ppt即時應(yīng)用即時應(yīng)用(即時突破，小試牛刀即時突破，小試牛刀)2.用一輕繩將小球用一輕繩將小球P系于光滑墻壁上的系于光滑墻壁上的O點，在墻壁點，在墻壁和球和球P之間夾有一矩形物塊之間夾有一矩形物塊Q，如圖，如圖426所所示示

11、P、Q均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列相關(guān)說法正確均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列相關(guān)說法正確的是的是()圖圖426整理pptAP物體受物體受4個力個力BQ受到受到3個力個力C若繩子變長，繩子的拉力將變小若繩子變長，繩子的拉力將變小D若繩子變短，若繩子變短，Q受到的靜摩擦力將增大受到的靜摩擦力將增大整理ppt解析：解析：選選AC.因墻壁光滑，故墻壁和因墻壁光滑，故墻壁和Q之間無摩擦之間無摩擦力，力，Q處于平衡狀態(tài)，一定受重力、處于平衡狀態(tài)，一定受重力、P對對Q的壓力、的壓力、墻壁對墻壁對Q的彈力，以及的彈力，以及P對對Q向上的靜摩擦力等向上的靜摩擦力等4個個力作用，而力作用，而P受重力、繩子的拉力、受重力、繩子的

12、拉力、Q對對P的彈力的彈力等等4個力作用，個力作用，A項正確，項正確，B項錯把項錯把P、Q視為一視為一整體，豎直方向有整體，豎直方向有Fcos(mQmP)g，其中，其中為繩為繩子和墻壁的夾角，易知，繩子變長，拉力變小，子和墻壁的夾角，易知，繩子變長，拉力變小，P、Q之間的靜摩擦力不變，之間的靜摩擦力不變，C項正確，項正確，D項錯項錯整理ppt課堂互動講練課堂互動講練整體法和隔離法處理平衡問題整體法和隔離法處理平衡問題如圖如圖427所示，一根細繩上吊著所示，一根細繩上吊著A、B兩兩個小球，當(dāng)兩個大小相等、方向相反的水平力分別個小球，當(dāng)兩個大小相等、方向相反的水平力分別作用在兩個小球上時，可能形成

13、圖所示的哪種情況作用在兩個小球上時，可能形成圖所示的哪種情況()整理ppt圖圖427整理ppt圖圖428整理ppt【思路點撥思路點撥】先以整體為研究對象判斷上端懸先以整體為研究對象判斷上端懸線的位置情況，再以線的位置情況，再以B球作為研究對象判斷中間球作為研究對象判斷中間懸線的位置情況，不論是整體還是其中的一部分懸線的位置情況，不論是整體還是其中的一部分都應(yīng)滿足平衡條件都應(yīng)滿足平衡條件【自主解答自主解答】把把A、B作為一個整體來研究，受作為一個整體來研究，受到的水平方向的力等大、反向，故合力為零，因到的水平方向的力等大、反向，故合力為零，因此此A球上端的懸線應(yīng)豎直；研究球上端的懸線應(yīng)豎直；研究

14、B球，受到水平向球，受到水平向右的力，因此右的力，因此B球上端的懸線必偏離豎直方向向球上端的懸線必偏離豎直方向向右右整理ppt【答案答案】B【方法總結(jié)方法總結(jié)】當(dāng)一個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時，組成當(dāng)一個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時，組成系統(tǒng)的每一個物體都處于平衡狀態(tài)一般地，當(dāng)求系統(tǒng)的每一個物體都處于平衡狀態(tài)一般地，當(dāng)求系統(tǒng)內(nèi)各部分間的相互作用時用隔離法；求系統(tǒng)受系統(tǒng)內(nèi)各部分間的相互作用時用隔離法；求系統(tǒng)受到的外力作用時用整體法整體法的優(yōu)點是研究對到的外力作用時用整體法整體法的優(yōu)點是研究對象少，未知量少，方程數(shù)少，求解較簡捷在實際象少，未知量少，方程數(shù)少，求解較簡捷在實際應(yīng)用中往往將二者結(jié)合應(yīng)用應(yīng)用中往往將二者

15、結(jié)合應(yīng)用整理ppt變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1如圖如圖429所示，質(zhì)量為所示，質(zhì)量為M的楔形的楔形物塊靜置在水平地面上，其斜面的傾角為物塊靜置在水平地面上，其斜面的傾角為.斜面斜面上有一質(zhì)量為上有一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與斜面之間存的小物塊，小物塊與斜面之間存在摩擦用恒力在摩擦用恒力F沿斜面向上拉小物塊，物塊和沿斜面向上拉小物塊，物塊和楔形物塊始終保持靜止，則地面對楔形物塊的支楔形物塊始終保持靜止，則地面對楔形物塊的支持力為持力為()圖圖429整理pptA(Mm)gB(Mm)gFC(Mm)gFsinD(Mm)gFsin解析：解析：選選D.F的分解情況如圖所示，的分解情況如圖所示，將將M、m視為一個系統(tǒng)

16、，視為一個系統(tǒng)，F(xiàn)的作用產(chǎn)生的作用產(chǎn)生兩個效果：一是使系統(tǒng)相對地面有向兩個效果：一是使系統(tǒng)相對地面有向左運動的趨勢，相當(dāng)于分力左運動的趨勢，相當(dāng)于分力F1的作用；的作用；二是將系統(tǒng)向上提起，相當(dāng)于分力二是將系統(tǒng)向上提起，相當(dāng)于分力F2的作用，的作用，F(xiàn)2Fsin.地面對楔形物塊地面對楔形物塊的支持力的支持力N(Mm)gFsin，故，故D正確正確整理ppt共點力的動態(tài)平衡問題共點力的動態(tài)平衡問題(2011年高考安徽卷年高考安徽卷)一質(zhì)量為一質(zhì)量為m的物塊恰好的物塊恰好靜止在傾角為靜止在傾角為的斜面上，現(xiàn)對物塊施加一個豎直的斜面上，現(xiàn)對物塊施加一個豎直向下的恒力向下的恒力F，如圖，如圖4210所示

17、則物塊所示則物塊()A仍處于靜止?fàn)顟B(tài)仍處于靜止?fàn)顟B(tài)B沿斜面加速下滑沿斜面加速下滑C受到的摩擦力不變受到的摩擦力不變D受到的合外力增大受到的合外力增大整理ppt圖圖4210整理ppt【思路點撥思路點撥】物體不加力物體不加力F時的受力情況，時的受力情況，“恰恰好靜止好靜止”物體所受靜摩擦力等于滑動摩擦力，可求物體所受靜摩擦力等于滑動摩擦力，可求出摩擦因數(shù)，加力出摩擦因數(shù)，加力F后再進行受力分析，判斷運動后再進行受力分析，判斷運動狀態(tài)狀態(tài)【精講精析精講精析】無力無力F時受力情況如圖時受力情況如圖4211甲，甲，使物體下滑的力使物體下滑的力F1mgsin，物體受到最大靜摩擦，物體受到最大靜摩擦力力fm

18、axNmgcos，“物體恰好靜止物體恰好靜止”受最大受最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動摩擦力，靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動摩擦力，mgsinmgcos，tan；當(dāng)施加恒力；當(dāng)施加恒力F后，受力情況如后，受力情況如圖乙，圖乙，整理ppt圖圖4211整理ppt使物體下滑的力為：使物體下滑的力為：F2mgsinFsin，物體所，物體所受最大靜摩擦力為：受最大靜摩擦力為：fmax(mgcosFcos)mgsinFsin，即，即F2fmax，兩者相等，物體，兩者相等，物體仍 處 于 靜 止 狀 態(tài) 仍 處 于 靜 止 狀 態(tài) A 正 確 ，正 確 ， B 錯 誤 ； 由 于錯 誤 ； 由 于fmaxfmax，故，故C錯誤；物體始終靜止，