受力分析共點(diǎn)力的平衡導(dǎo)學(xué)案(共5頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第四章 共點(diǎn)力的平衡復(fù)習(xí)導(dǎo)案【使用說(shuō)明】1、依據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)自學(xué)課本，查閱相關(guān)資料，完成導(dǎo)學(xué)案，整理主干知識(shí)。2、課堂上通過(guò)小組合作、互動(dòng)、展示點(diǎn)評(píng)加深對(duì)節(jié)知識(shí)的理解達(dá)成目標(biāo)。3、獨(dú)立認(rèn)真完成導(dǎo)學(xué)案，用紅筆標(biāo)注重點(diǎn)、疑點(diǎn)。【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、學(xué)會(huì)對(duì)物體的受力分析。 2、整體法、隔離法分析物體的平衡；3、學(xué)會(huì)動(dòng)態(tài)分析、極限臨界情況的處理； 4、通過(guò)分析問(wèn)題，提高理解能力和解決問(wèn)題的能力。【重點(diǎn)難點(diǎn)】 受力分析和共點(diǎn)力的平衡、動(dòng)態(tài)分析、臨界極值問(wèn)題?！咀灾鲝?fù)習(xí)案】 高考必須知道以下知識(shí)點(diǎn)一、.共點(diǎn)力作用下物體的平衡1. 平衡態(tài)：物體_或_狀態(tài)，叫做平衡狀態(tài)。2. 共點(diǎn)力作用下物

2、體的平衡條件共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是_或_。在正交分解時(shí)表達(dá)式為：。3. 平衡條件的推論（1） 二力平衡時(shí)，二力大小_、方向_、 在同一直線上。則這兩個(gè)力是一對(duì)_。（2） 物體受三個(gè)力處于平衡狀態(tài)，則：三個(gè)力中任意兩個(gè)力的合力必與第三個(gè)力_。（3）物體受多個(gè)力處于平衡狀態(tài)，則：任一個(gè)與剩余力的合力是一對(duì)_。4解共點(diǎn)力平衡問(wèn)題的基本思路(1)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，作出_(2)物體在三個(gè)力作用下處于平衡狀態(tài)時(shí)，常用的解題方法有：力的分解法、力的合成法(3)共面的非平行的三個(gè)力平衡時(shí)：其中任意兩個(gè)力的合力必與第三個(gè)力_、_，且三個(gè)力的作用線_(4)物體在三個(gè)或三個(gè)以上力作用下處于平衡狀態(tài)時(shí)，通

3、常應(yīng)用_法二、分析平衡問(wèn)題的基本方法1合成法 共點(diǎn)力處于平衡狀態(tài)時(shí)，其中的任何一個(gè)力必與其余所有力的合力平衡(即等大、反向、共線)這種方法常用于物體受力較少的情況，當(dāng)物體受力較多時(shí)，利用合成法求解往往較為繁瑣。 2分解法 把物體所受的各個(gè)力先分解到某一方向上，然后根據(jù)平衡條件列出該方向上合力為零的方程其中最普遍的是選取兩個(gè)相互正交的方向設(shè)為坐標(biāo)軸其基本原則是使盡可能多的力落在坐標(biāo)軸上，這樣分解的力個(gè)數(shù)少，求解方便。3力的三角形法 如果物體在三個(gè)或三個(gè)以上的共點(diǎn)力作用下處于平衡，用力的圖示表示時(shí)這三個(gè)力或多個(gè)力必組成首尾相接的、封閉的力的矢量三角形或力的矢量多邊形?！纠?】如圖111所示，清洗樓

4、房玻璃的工人常用一根繩索將自己懸在空中，工人及其裝備的總重量為G，懸繩與豎直墻壁的夾角為，懸繩對(duì)工人的拉力大小為F1 ，墻壁對(duì)工人的彈力大小為F2 , 則F1、F2的大小為多少？解法一：用合成法 解法二：用分解法 解法三：用正交分解法求解 解法四：力的三角形法 【方法總結(jié)】應(yīng)用共點(diǎn)力的平衡條件解題的一般步驟：(1)確定_：即在弄清題意的基礎(chǔ)上，明確以哪一個(gè)物體(或結(jié)點(diǎn))作為解題的研究對(duì)象(2)分析研究對(duì)象的_： (3)判斷研究對(duì)象是否處于平衡狀態(tài)(4)應(yīng)用共點(diǎn)力的平衡條件，選擇適當(dāng)?shù)姆椒?，列_方程(5)求解方程，并根據(jù)情況，對(duì)結(jié)果加以說(shuō)明或必要的討論二、整體法和隔離法處理物體系的平衡問(wèn)題隔離法

5、: 當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，一般地，求系統(tǒng)內(nèi)部分物體間內(nèi)力時(shí)；整體法：求系統(tǒng)受到的外力作時(shí)整體法就是將整個(gè)系統(tǒng)作為一個(gè)研究對(duì)象進(jìn)行分析的方法，其優(yōu)點(diǎn)是研究對(duì)象少，未知量少，所列方程少，故求解較 為簡(jiǎn)捷【例1】：如圖，粗糙的水平地面上有一斜面體，斜面上一物塊靜止在斜面體上，斜面體保持靜止，則地面對(duì)斜劈的摩擦力分別為多少？mM隔離法： 整體法： 【拓展一】：如圖，粗糙的水平地面上有一斜面體，斜面上一物塊正在沿斜面以速度 v0勻速下滑，斜劈保持靜止，則地面對(duì)斜劈的摩擦力分別為多少？隔離法： 整體法： 【拓展二】：（2008年海南物理）如圖，質(zhì)量為M的楔形物塊靜置在水平地面上，其斜面的傾角為斜面上有一

6、質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與斜面之間存在摩擦用恒力F沿斜面向上拉小物塊，使之勻速上滑在小物塊運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，楔形物塊始終保持靜止地面對(duì)楔形物塊的支持力為：（ ）mFMA、（M+m）g B、（M+m）gF C、（M+m）g +Fsin D、（M+m）g Fsin分析過(guò)程：【拓展三】：如圖5所示，質(zhì)量為m的物體放在傾 角為口的斜面，它跟斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u，在恒定水平推力F的作用下，物體沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)，則物體受到的摩擦力是( )分析過(guò)程：OABPQ 【例2】有一個(gè)直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB豎直向下，表面光滑。AO上套有小P，OB上套有小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)由一根質(zhì)量可忽略

7、、不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩相連，并在某一位置平衡(如圖所示)。現(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來(lái)的平衡狀態(tài)比較，AO桿對(duì)P環(huán)的支持力FN和摩擦力f的變化情況是( )A. FN不變，f變大B. FN不變，f變小C. FN變大，f變大D. FN變大，f變小分析過(guò)程：【方法總結(jié)】：具體應(yīng)用時(shí)，應(yīng)將兩種方法結(jié)合起來(lái)靈活使用，即用；整體法時(shí)，常與隔離法結(jié)合 三、動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題特別提醒：物體受到幾個(gè)變力的作用而處于平衡狀態(tài)，我們把這類問(wèn)題叫共點(diǎn)力的動(dòng)態(tài)平衡.此類問(wèn)題往往有這樣的特點(diǎn)：（1）物體 一般受三個(gè)力;( 2 )有一個(gè)力大小方向始終不變（一般是重力）；（3）還有一個(gè)力的方向

8、不變.我們可以采用圖解法或者解析法求解.【例 1】如右圖所示擋板AB和豎直墻之間夾有小球，球的質(zhì)量為m，則擋板與豎直墻壁之間的夾角緩慢增加至=90°時(shí)，AB板及墻對(duì)球壓力如何變化？解法一：解析法解法二：圖解法【方法總結(jié)】動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題的分析方法：(1)解析法：對(duì)研究對(duì)象的任一狀態(tài)進(jìn)行受力分析，建立平衡方程，求出應(yīng)變參量與自變參量的一般函數(shù)式，然后根據(jù)自變量的變化確定應(yīng)變參量的變化(2)圖解法：對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，再根據(jù)平行四邊形定則或三角形定則畫出不同狀態(tài)下的力的矢量圖(畫在同一個(gè)圖中)，然后根據(jù)有向線段(表示力)的長(zhǎng)度變化判斷各個(gè)力的變化情況圖解法適用條件：質(zhì)點(diǎn)在三個(gè)力作用下處于

9、平衡狀態(tài)，其中一個(gè)力恒定，一個(gè)力的方向不變，第三個(gè)力的大小和方向都變化的情況具體做法是：合成兩個(gè)變力，其合力與恒力等值反向【鞏固一】：重為G的物體系在兩根等長(zhǎng)的細(xì)繩OA、OB上，輕繩的A端、B端掛在半圓形的支架上，如圖所示.若固定A端的位置，將繩OB的B端沿半圓形支架從水平位置逐漸移至豎直位置C的過(guò)程中，則（ ）BCOGAO A、OB繩上的拉力先增大后減小 分析過(guò)程： B、OB繩上的拉力先減小后增大 C、OA繩上的拉力先增大后減小 D、OA繩上的拉力不斷減小【鞏固二】：如圖9所示，在水平粗糙橫桿上，有一質(zhì)量為7n的小圓A，懸吊一個(gè)質(zhì)量為M的球8，今用一水平力F緩慢地拉 起B(yǎng)，A仍保持靜止不動(dòng)，

10、設(shè)圓環(huán)A受到的支持力為N靜摩力為F靜，此過(guò)程中( ) AN增大，F(xiàn)靜減小 分析過(guò)程： BN減小，F(xiàn)靜減小 CN不變，F(xiàn)靜增大 DN減小，F(xiàn)靜增大四、臨界與極值問(wèn)題【例 1】三段不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩0A、OB、OC能承受的拉力相同，它們共同懸掛一重物，如圖所示其中OB是水平的，A端、8端固定若逐漸增加C端所掛物體的質(zhì)量則最先斷的繩( )A必定是0A B必定是0B C必定是0C D可能是0B，也可能是0C分析過(guò)程：【拓展1】在典例l中(1)若三段繩的最大承受力均為l00 N，且=30°，則各段繩均不斷時(shí)對(duì)應(yīng)的最大懸掛物的重力為多少?【拓展2】若OA段繩的最大承受力為100 N，OB段繩的最大承受力為40 N，且=30°則各段繩均不斷時(shí)對(duì)應(yīng)的最大懸掛物的重力為多少?(設(shè)OC繩不會(huì)斷)【例 2】在粗糙水平地面上與墻平行放著一個(gè)截面為半圓的柱狀物體A，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)對(duì)B加一豎直向下的力F，F(xiàn)的作用線通過(guò)球心，設(shè)墻對(duì)B的作用力為F1，B對(duì)A的作用力為F2，地面對(duì)A的作用力為F3.若F緩慢增大而整個(gè)裝置仍保持靜止，截面如圖所示，在此過(guò)程中（ ）AF1保持不變，F(xiàn)3緩慢增大 分析過(guò)程：BF1緩慢增大，F(xiàn)3保持不變CF2緩慢增大，F(xiàn)3緩慢增大DF2緩慢增大，F(xiàn)3保持不變五、相似三角形法求物體的平衡 【例 1】：固定在水平面上光滑半球，半徑為