高一物理第四章點(diǎn)力作用下物體平衡 第一節(jié) 第二節(jié)人教版【會(huì)員獨(dú)享】

1、高一物理第四章點(diǎn)力作用下物體平衡高一物理第四章點(diǎn)力作用下物體平衡 第一節(jié)第一節(jié) 第二節(jié)第二節(jié)人教版人教版【同步教育信息同步教育信息】一. 本周教學(xué)內(nèi)容： 第四章 第一節(jié) 第二節(jié)二. 知識(shí)要點(diǎn)：了解共點(diǎn)力作用下物體平衡的概念，理解共點(diǎn)力作用下的物體平衡條件，掌握共點(diǎn)力平衡問題的基本思路和方法，學(xué)會(huì)應(yīng)用平衡條件對(duì)物體進(jìn)行受力分析。三. 學(xué)習(xí)重點(diǎn)： 1. 平衡狀態(tài)：一個(gè)物體在共點(diǎn)力作用下，保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)叫平衡狀態(tài)，簡稱平衡態(tài)。 2. 兩種平衡態(tài)同一加速度，靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的加速度均為零。 3. 平衡條件：分量式0合F00yxFF合合 4. 幾種簡單的平衡：（1）二力平衡：作用于一個(gè)物體

2、上的二個(gè)力，等大，反向共線則平衡。（2）三力平衡：三個(gè)共點(diǎn)力平衡則兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大，反向，共線。（3）三力平衡條件逆推理：若三力平衡必共點(diǎn)。（4）多個(gè)力平衡：一個(gè)力必與其余力的合力等大，共線，反向。 5. 應(yīng)用共點(diǎn)力平衡條件解題的一般步驟：（1）根據(jù)題目的要求和計(jì)算方便，恰當(dāng)?shù)剡x擇研究對(duì)象，要使題目中的已知條件和待求的未知量之間能夠通過這個(gè)研究對(duì)象的平衡條件聯(lián)系起來。（2）正確分析研究對(duì)象的受力情況，畫出受力示意圖。（3）應(yīng)用平衡條件，選擇恰當(dāng)?shù)姆椒?，建立平衡方程。?）解方程：對(duì)結(jié)果進(jìn)行說明或討論。 6. 解題中注意的問題：（1）靈活選取研究對(duì)象。（2）判斷研究對(duì)象是否滿足平衡條件

3、。（3）靈活選取解題方法。常用的兩種解法?！镜湫屠}典型例題】例 1 下列物體處于平衡狀態(tài)的是（ ）A. 靜止在粗糙斜面上的物體B. 沿光滑斜面下滑的物體C. 在平直公路上行駛的汽車D. 以恒定速率運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星解：解：物體處于平衡態(tài)兩個(gè)特征，運(yùn)動(dòng)特征；力學(xué)特征受平衡力。A 中物體加速0a度為零，是平衡態(tài)。B 中物體受兩個(gè)力不平衡，不是平衡態(tài)。C 中汽車速度大小是否變化未知。D 中速率不變，速度方向改變不是平衡態(tài)。選 A。例 2 如圖 181 所示某物體受四個(gè)力作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)。若使的方向沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)過4F角而保持大小不變，其余三個(gè)力大小、方向都不變，則此時(shí)物體所受到的合力大小為60（ ）

4、A. B. 0C. D. 421F4F43FF2F1F3F4圖 181解：解：物體受四個(gè)力而保持平衡，由平衡條件可知，四個(gè)力的合力為零，三321,FFF個(gè)力的合力與等大反向共線，旋轉(zhuǎn)，則原已不存在，則其余三力的合力大小為4F4F4F，方向與原反向。旋轉(zhuǎn)后則相當(dāng)于物體受兩個(gè)力一個(gè)是，另一個(gè)是。4F4F4F4F與夾角為，大小相等，大小等于，如圖 182 所示。4F4F120合F4F選 C。-F4600F4F4F合圖 182例 3 如圖 183 所示重為 G 的物體在兩根細(xì)繩的懸掛下處于靜止?fàn)顟B(tài)。細(xì)繩 AC、BC 與豎直方向的夾角分別為，求細(xì)繩 AC、BC 對(duì)物體的拉力各多大？30,6021ABC1

5、2圖 183解：解：選懸掛重物為研究對(duì)象，受重力 G，AC 繩的拉力，BC 繩的拉力，三個(gè)共1T2T點(diǎn)力處于平衡狀態(tài)，如圖 184 所示的合力與重力等大反向，。1T2T1T2T GGGT2130sinsin21GGGT2330coscos22T2T112G圖 184例 4 如圖 185（a）所示斜面體質(zhì)量，斜面傾角為，斜面上有質(zhì)量kgM10 30的重物。在推力 F 作用下沿斜向上勻速滑動(dòng)。已知推力 F 大小為 30N，方向與斜kgm5面平行。斜面體停于水平面不動(dòng)，試求地面對(duì)斜面體的支持力和摩擦力大?。ǎ?。2/10smg FmM(M+m)gFxxFyFNFyf0300（a） （b）圖 185解：

6、解：斜面體與重物的加速度都是零，處于平衡態(tài)，取兩個(gè)物體為整體作研究對(duì)象，受重力，地面支持力，摩擦力 f，如圖 185（b）所示，F(xiàn) 分力為，。gmM)(NFxFyFx 方向 （1）0fFFxx合y 方向 （2）0)(gmMFFFyNy合 （3） （4）30cosFFx30sinFFy（3）代入（1）得NFf315233030cos（4）代入（2）得NFgmMFN135213015030sin)(地面對(duì)斜面體支持力大小為 135N，摩擦力大小為N。315例 5 河岸上人用力拉繩，使船在水面勻速靠岸，若船所受水的阻力不能忽略大小為 f。船在移動(dòng)中所受浮力將怎樣變化，見圖 186。fF（a）mg0F

7、xfFFyF浮yx（b）圖 186解：解：船受力有重力 mg，水的阻力 f，繩的拉力 F，浮力，F(xiàn) 分解為。浮FyxFF , cos,sinFFFFyxmgFFy浮fFx船移動(dòng)中 f 不變，所以不變，而減小。xFF 增大 sin/sin/fFFx，當(dāng) F 增大，減小，增大cosFFycos增大，而 減小yFyFmgF浮cotfmgF浮例 6 輕彈簧兩端各連接一個(gè)球 A、B，且。兩球用等長輕繩懸于同一點(diǎn)，兩繩BAmm與豎直方向夾角分別為，試證，見圖 187。, BAOmBgBmAgbFACxyllFO（a） （b）圖 187證：證：連球心 AB，取豎直線 b 與 AB 連線相交把 AB 分為 x

8、、y。做 AB 受力情況，對(duì)A 球與 F 合力沿懸線方向，B 球受重力及 F 的合力也沿懸線方向，力三角形與gmAgmB幾何三角形相似。（1） （2）xbFgmAybFgmB（1）/（2）式得xygmgmBA在中，（3） 在中，（4）OACbxsinsinOBCbysinsin yxsinsingmgmxyBAsinsin而 BAmm,sinsin即懸重球的懸線與豎直方向夾角小，證畢。【模擬試題模擬試題】1. 關(guān)于平衡狀態(tài)的說法，下列敘述正確的是（ ）A. 處于平衡態(tài)的物體一定是靜止的B. 在升降電梯中站立的人一定處于平衡態(tài)C. 向上拋出的物體在最高點(diǎn)速度為零，這一時(shí)刻處于平衡態(tài)D. 勻速下落

9、的降落傘處于平衡態(tài)2. 一個(gè)物體受到三個(gè)共點(diǎn)力的作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則這三個(gè)力不可能321,FFF的數(shù)值是（ ）A. 5N、9N、13NB. 7N、8N、10NC. 7N、20N、30ND. 5N、5N、5N3. 如圖 188 所示，小球系于繩下端，繩被豎直拉緊，小球與光滑斜面接觸。小球受力情況是（ ）A. 小球只受重力和繩的拉力B. 小球受重力，繩的拉力和斜面的支持力C. 小球只受重力和斜面的支持力D. 小球受重力，斜面的彈性支持力圖 1884. 如圖 189 所示，物塊 M 靜止于傾斜放置的木板上，使傾斜角緩慢增大，在 M 沿木板滑動(dòng)之前，受力情況是（ ）A. 物塊對(duì)木板的壓力逐漸減小B

10、. 物塊所受支持力和摩擦力都減小C. 物塊所受支持力與摩擦力的合力不變D. 物塊所受重力、支持力、摩擦力的合力逐漸變大M圖 1895. 如圖 1810 所示，三根質(zhì)量和形狀都相同的光滑圓柱體 a、b、c，它們的重心位置不同，三個(gè)相同的支座上支點(diǎn) P、Q 在同一水平面上。圓柱體 a 的重心在，位于柱體軸心aO上，圓柱體 b 的重心在位于柱體軸心上方，圓柱體 C 的重心位于柱體軸心下方。三bOcO柱體均處于平衡狀態(tài)，支點(diǎn) P 對(duì) a 的支持力為，對(duì) b、c 的支持力為、，則（ aNbNcN）A. B. cbaNNNcbaNNNC. D. cbaNNNcbaNNN OaPQaObPQbPOcQc圖

11、18106. 三段不可伸長的細(xì)繩 OA、OB、OC 能承受的最大拉力相同，它們共同懸掛一重物，如圖 1811 所示，其中 OB 是水平的，A 端、B 端固定。若逐漸增懸掛重物的重量，則最先斷的繩子是（ ）A. OA 段B. OB 段C. OC 段D. 可能 OB 或 OCGCOAB圖 18117. 如圖 1812 所示光滑的半球基座固定在地面上，一小球 G，被一輕繩系于下端，繩另一端繞過定滑輪后用力拉住，定滑輪懸點(diǎn)與光滑半球球心在同一豎直線上。使小球沿半球面緩慢向上移動(dòng)。設(shè)半球面對(duì)小球支持力大小為，繩的拉力大小為 T。在小球移動(dòng)中NF拉力 T，支持力大小變化是（ ）NFA. 變大，T 變小B.

12、 變小，T 變大NFNFC. 變小，T 先變小后變大D. 不變，T 變小NFNFT圖 18128. 一個(gè)物體受三個(gè)共點(diǎn)力而處于平衡態(tài)，其中一個(gè)力，方向向右；另一個(gè)力NF351方向向左，現(xiàn)將沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)過，將沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過，而第NF521F902F90三個(gè)力不變，則此時(shí)物體所受合力大小為 N。9. 汽球下懸掛重物 G，停于空中靜止不動(dòng)，空中無風(fēng)。假若地球?qū)χ車矬w的吸引力突然消失，汽球沒有破碎，則氣球與重物的狀態(tài)將是 。G圖 181310. 兩根長度相等的輕繩，下端掛一質(zhì)量為 m 的物體，上端分別固定在水平的屋頂M、N 兩點(diǎn)，MN 距離為 S。如圖 1814 所示，已知兩根繩所能承受的最大拉

13、力均為 T，則每根繩的長度不得短于 。mMN圖 181411. 質(zhì)量分布不均勻的直桿 AB 長 1m，將其兩端分別用細(xì)繩栓住，吊在墻上。當(dāng) AB 在水平方向平衡時(shí)，細(xì)繩 AC、BD 與水平方向的夾角分別為，求 AB 桿30,6021的重心距 B 端的距離。AB21CD圖 181512. 如圖 1816 所示，光滑的金屬桿做成的直角三角形框架 ABC 的 AB 邊和 AC 邊上各穿有一個(gè)小球 E 和 F，用一根細(xì)線把 E 和 F 連接起來，細(xì)線比 BC 短，使三角形框架豎直放置，BC 邊水平，AB 邊與 BC 邊夾角為，試分析兩球平衡時(shí)細(xì)線與 AC 的夾角，細(xì)線與 AB 邊夾角取值范圍。AFECB圖 181613. 將一根不可伸縮的柔軟輕繩的兩端固定在相距 4m 的豎直墻上。固定點(diǎn)為 A、B。繩