物體的平衡學(xué)案

PAGEPAGE18第三章學(xué)習(xí)提綱第一節(jié)力v一、回答下面的問(wèn)題v.一個(gè)物塊沖上粗糙的斜面，物塊受到了_____個(gè)力，在圖上畫(huà)出，它們分別是____________________________________。它們的反作用力分別是________________________________________.二、牛頓第三定律：作用力和反作用力之間的關(guān)系三、一個(gè)故事一頭驢學(xué)習(xí)了牛頓第三定律之后，當(dāng)主人要求它拉車時(shí)，它拒絕了。它說(shuō)：既然我拉車的力等于車?yán)业牧?，這兩個(gè)力相互抵消，車一定不會(huì)動(dòng),拉了也白拉。四、力的效果有：(1)改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（2）產(chǎn)生形變第二節(jié)重力重力產(chǎn)生的原因是______________________重力的等效作用點(diǎn)：重心1、有一薄鐵片，如何確定其重心？簡(jiǎn)要回答你的方法2、有一拐角尺，形狀如圖，請(qǐng)用幾何方法做出其重心的位置3.把一根長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m且分布均勻的木棒,從平臥在水平地面的位置緩緩提升至豎直,這個(gè)過(guò)程中棒的重心升高了__________2.如圖所示,一質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為a的正方體,若要將它翻倒，正方體的重心至少升高_(dá)_____________4.某海灣共占面積1.0×107m2,漲潮時(shí)水深20m,此時(shí)關(guān)上水壩閘門,可使水位保持20m(已知重力勢(shì)能的表達(dá)式為，h是物體重心到零勢(shì)能面的高度)5.如圖所示，有一等邊三角形ABC，在B、C兩點(diǎn)各放一個(gè)質(zhì)量為m的小球，在A處放一個(gè)質(zhì)量為2m的小球（1）則這個(gè)球組的重心在何處（2）若連接三球的繩長(zhǎng)為l，且將A球固定在天花板上，然后將A、C之間的輕繩剪斷，則穩(wěn)定后：系統(tǒng)的重心高度變化了______________第三節(jié)彈力一、簡(jiǎn)述彈力的產(chǎn)生原因二、彈力產(chǎn)生的條件是_____________和___________________三、彈力的方向法線：與切線垂直的線叫做法線，彈力的方向沿著面的法線方向，畫(huà)出各個(gè)物體受到的彈力的方向OO【練習(xí)】畫(huà)出小球以受到的彈力（接觸面光滑）畫(huà)出桿受到的彈力四、彈簧彈力的大?。汉硕珊硕傻膬?nèi)容：_________________________________________________________五、補(bǔ)充兩個(gè)重要實(shí)物模型1.輕繩m2m1質(zhì)量為零，只在拉伸時(shí)有彈力作用，長(zhǎng)度不發(fā)生變化的繩（現(xiàn)實(shí)中的繩的形變量很小，忽略不計(jì)）m2m1【例】如圖，m1和m2的兩個(gè)物體通過(guò)一個(gè)定滑輪跨接在一根輕繩的兩端，物體皆靜止，則繩子的拉力為多大？2.輕桿質(zhì)量為零，不發(fā)生任何形變但可產(chǎn)生彈力作用的桿。桿上的彈力不一定沿桿方向。【例】如圖，折桿的一段固定了一個(gè)小球，分析小球的受力。【練習(xí)】1有一彈簧受12N的作用力長(zhǎng)度為44cm，當(dāng)彈簧下掛一重100N的重物時(shí)，長(zhǎng)度為55cm，求原長(zhǎng)和勁度系數(shù)。2.一根輕彈簧的原長(zhǎng)為10cm，彈性系數(shù)為200N/m，以彈簧彈力F為橫軸，以彈簧伸長(zhǎng)之后的長(zhǎng)度L為縱軸，作出L-F圖像3.如圖所示，兩木塊的質(zhì)量分別為M1和M2，兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為K1和K2，上面木塊壓在上面的彈簧上（但不栓接），整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)緩慢向上提上面的木塊，直到它剛離開(kāi)上面彈簧。在這個(gè)過(guò)程中下面木塊移動(dòng)的距離為：A、M1g/K1；B、M2g/K1；C、M1g/K2；D、M24.如圖，彈簧a和物體A、B固接在一起，彈簧b的下端與物體B固接在一起，上端為自由端，若彈簧a、b的彈性系數(shù)分別為k1和k2。A、B物體的重力分別為G1和G2，現(xiàn)將b的上端緩慢上提，當(dāng)上提距離達(dá)到多少時(shí)，A物體開(kāi)始離開(kāi)水平面。AABbaF1F1圖1F2圖2一、靜摩擦力的特點(diǎn)【情景】如圖1所示，物體在水平向右的F1作用下始終保持靜止，此時(shí)靜摩擦力的方向?yàn)開(kāi)________，當(dāng)分別為1N，2N，3N時(shí)，靜摩擦力大小分別為_(kāi)_______,_________,________.當(dāng)外力變?yōu)樗较蜃蟮腇2作用，且始終保持靜止，此時(shí)靜摩擦力的方向?yàn)開(kāi)_______，當(dāng)分別為1N，2N，3N時(shí)，靜摩擦力大小分別為_(kāi)_______,_________,________?！疽陨锨榫罢f(shuō)明了：】二、靜摩擦力方向畫(huà)出以下情景中靜摩擦力的方向靜止在靜止在竿上勻速向上爬竿勻速向下爬竿物塊靜止在傳送帶上物塊靜止在傳送帶上物塊隨傳送帶一起勻速向上傳送物塊隨傳送帶一起勻速向下傳送v物塊隨傳送帶一起向右勻速傳送【歸納】：靜摩擦力的方向特點(diǎn)《詠靜摩擦力的德性》靜摩擦力很被動(dòng)，他力確定才能用，方向總得看趨勢(shì)，大小須得列方程【解讀】：趨勢(shì)：相對(duì)于接觸面的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，這個(gè)接觸面不一定是地面方程：在本章是平衡方程，當(dāng)學(xué)習(xí)了牛頓第二定律后，就是牛頓第二定律的方程?；瑒?dòng)摩擦力1.滑動(dòng)摩擦力的大小3、滑動(dòng)摩擦力的方向【情景1】將一個(gè)物塊輕輕地放在向右傳送的傳送帶上，分析此時(shí)物塊受到的摩擦力的方向vvF【情景2】一物塊m放在長(zhǎng)木板上，用很大的力猛然撤長(zhǎng)木板，分析物塊m受到的摩擦力的方向F【歸納】滑動(dòng)摩擦力的方向特點(diǎn)3.最大靜摩擦力問(wèn)題：用手握住一個(gè)啤酒瓶子，隨著往酒瓶子里加水，為什么要隨之用力？4、總結(jié)歸納：摩擦力產(chǎn)生的條件是什么？一黑板擦沿著豎直黑板面下滑對(duì)黑板擦進(jìn)行受力分析：一黑板擦沿著豎直黑板面下滑[典型例題]1、下列說(shuō)法正確的是：（）受到靜摩擦力的物體一定是靜止的；受到滑動(dòng)摩擦力的物體一定是運(yùn)動(dòng)著的摩擦力的方向可以跟物體的運(yùn)動(dòng)方向垂直?；瑒?dòng)摩擦力的大小正比于物體的重力物體的速度越大，物體受到的滑動(dòng)摩擦力就越大滑動(dòng)摩擦因數(shù)一定時(shí)，物體與接觸面之間的彈力越大，物體受到的摩擦力就越大。摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功2、一重為80N的物體放在滑動(dòng)摩擦因數(shù)為的水平地面上，已知物體與地面之間的最大靜摩擦力為25N，現(xiàn)在分別用20N、23N、30N、40N的水平力推物體，物體受到的摩擦力分別是多大FF3、若以F水平推動(dòng)木塊時(shí)，木塊與桌面之間的滑動(dòng)摩擦力為f,那么以2F4、如圖，一重為10N的木塊放在水平地面上，已知木塊與水平面之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為0.6物塊在水平方向受到兩個(gè)外力即F1=8N和F2=2N，物體保持靜止?fàn)顟B(tài)，已知最大靜摩擦力稍大于滑動(dòng)摩擦力。（1）如果撤去F1，物體的合外力是多大？F1F2（2）如果是撤去FF1F25、如圖所示，在水平桌面上放一木塊，用一水平力F拉木塊沿桌面運(yùn)動(dòng)，已知該力F與作用時(shí)間t的關(guān)系是F=kt（k是常量）畫(huà)出在此過(guò)程中，木塊所受到的摩擦力f隨時(shí)間的變化圖象ftftF第五節(jié)力的合成F1＝600NF1＝600NF2＝800N【情景】?jī)深^驢分別以600N和800N的力來(lái)拉車，如果兩個(gè)力的方向相互垂直，作圖作出兩個(gè)力的合作用效果。根據(jù)你的作圖，合力是_______，大小為_(kāi)_______車受到_____個(gè)力，在效果上可以認(rèn)為車受到_____個(gè)力，這種由于效果相同可以相互替換的思想叫做_______________思想二、一些小規(guī)律F1F2F1F2F1F2F1F2F1F2F1F2得到的結(jié)論：(1)(2)FF2.如果兩個(gè)力等大，都為F，且?jiàn)A角互為，作圖作FF出它們的合力，大小為_(kāi)_____方向?yàn)開(kāi)_________3.三力平衡原理：如果物體受到三個(gè)力而平衡，這三個(gè)力必定是共點(diǎn)力，并且其中任意兩個(gè)力的合力必然與第三個(gè)力等大反向，構(gòu)成一對(duì)平衡力?！景l(fā)散】物體受到n個(gè)力而平衡，如果撤去其中一個(gè)力F1＝3N，則剩下的（n-1）個(gè)力的合力大小為_(kāi)_______,方向__________。如果撤去兩個(gè)力F1＝3N，F(xiàn)2＝4N，則剩下的（n-2）個(gè)力的合力的大小范圍為_(kāi)_________【相關(guān)練習(xí)】1.三個(gè)力大小皆為F，方向互為1200，則三力的合力為_(kāi)________2.物體受到三個(gè)力，大小分別為3N、4N、5N，那么這三個(gè)力的合力的最大值為_(kāi)_____最小值為_(kāi)__________，如果三力夾角互為，那么三力的合力為_(kāi)__________.3、物體受到三個(gè)力的作用，能夠使物體處于平衡的是()A、10N、10N、10NB、8N、9N、10NC、2N、3N、6ND、6N、7N、14N303004.一輕繩一端固定在墻上，另一端拉住一個(gè)小球，小球的重力為G，求小球受到的支持力和拉力的大小【發(fā)散】增大小球的半徑，則拉力變_______，支持力變__________增加繩子的長(zhǎng)度，則拉力變________，支持力變__________30300AB5.如圖、兩根繩子A和B拉起一重為100N的物體，求繩A、繩B上的拉力【發(fā)散】如果繩A的左端沿著豎直墻壁向上移動(dòng)，而B(niǎo)繩的位置保持不動(dòng)，則兩根繩子的拉力大小如何變化？OAOAmgBC1.如圖所示，繩OA、OB等長(zhǎng)，A點(diǎn)固定不動(dòng)，將B點(diǎn)沿圓弧向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中繩OB中的張力將________________2..在驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)中,使b彈簧秤按圖所示位置開(kāi)始順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),在這過(guò)程中保持O點(diǎn)位置不變和a彈簧秤的拉伸方向不變,則在整個(gè)過(guò)程中關(guān)于a、b彈簧秤的讀數(shù)變化是 ()A.a增大,b減小 B.a減小,b增大C.a減小,b先增大后減小 D.a減小,b先減小后增大(a)(b(a)(b)將(b)圖中的擋板逐漸放平，小球受到的彈力如何變化？第六節(jié)力的分解一、分解以下幾個(gè)力，并寫(xiě)出每個(gè)分力的大小F＝10NF＝10N3701、2.斜面模型：分解重力二、正交分解法：如何求以下力的合力？操作步驟：用三力平衡原理或者正交分解法解釋以下問(wèn)題1.山上的索道是繃緊一些好還是松弛一點(diǎn)好？2.如圖是斧頭劈木頭的側(cè)視圖，斧頭的形狀做成這樣的優(yōu)勢(shì)何在？F1F1F2F31.大小均為F的三個(gè)力共同作用在O點(diǎn)，如圖所示，F(xiàn)1、F2與F3之間的夾角均為600，求合力。2..物體A在水平力F1＝400N的作用下，沿傾角q＝60°的斜面勻速下滑，如圖甲。物體A受的重力G＝400N,求斜面對(duì)物體A的支持力和A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)m。AA600°F13.一個(gè)質(zhì)量為m的物塊能沿傾角為的斜面勻速下滑，那么如給物體施加一個(gè)力，該力平行于底面，使得物塊勻速上滑，該力為多大？【擴(kuò)展】.一個(gè)質(zhì)量為m的物塊能沿傾角為的斜面勻速下滑，（1）如果在下滑的過(guò)程中物體變胖了，還會(huì)勻速下滑嗎？（2）如果在下滑的過(guò)程中給物體施加一個(gè)豎直向下的力，還會(huì)勻速下滑嗎？4.一質(zhì)量為的物體，在一滑動(dòng)摩擦因數(shù)為的水平面上受到水平力的作用做勻速直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)對(duì)該物體多施加一個(gè)力的作用而仍然使得物體做勻速運(yùn)動(dòng)，問(wèn)：可能嗎？通過(guò)分析說(shuō)明理由。若有可能，應(yīng)向什么方向施力？對(duì)該力的大小有什么要求？5.如圖所示，位于斜面上的物體在沿斜面向上的力的作用下，處于靜止?fàn)顟B(tài)，則斜面作用于物塊的靜摩擦力的情況是()FMFMB、方向可能沿斜面向下C、大小可能等于零D、大小可能等于F擴(kuò)展:如果物體能夠靜止在斜面上,施加如圖的外力F=kt,則物體受到的摩擦力是怎么變化的6質(zhì)量為m的物體，靜止地放在傾角為θ的粗糙斜面上，現(xiàn)給物體一個(gè)大小為F的橫向恒力，如圖所示，物體仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，這時(shí)物體受的摩擦力大小為_(kāi)_____________？7..如圖所示在傾角為37°的斜面上，用沿斜面向上的5N的力拉著重3N的木塊向上做勻速運(yùn)動(dòng)，則斜面對(duì)木塊的總作用力的方向是_________________8如圖所示，將質(zhì)量為的物體置于固定的光滑斜面上，斜面的傾角為，水平恒力作用在物體上，物體處于平衡狀態(tài)，則物體對(duì)斜面的壓力的大小可表示為（重力加速度為）（）①②③④只有①②正確只有③④正確只有①②③正確只有②③④正確O9.如圖所示，質(zhì)量為kg的A球和質(zhì)量為3kg的B球被輕繩連接后，掛在光滑的柱上恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知∠AOB=90°，則OB與豎直方向的夾角為_(kāi)________O10.如圖所示，為拔樁裝置，當(dāng)用力大小為F且方向垂直向下的作用力拉圖中E點(diǎn)時(shí)，繩CE被水平拉直，繩CA被拉為豎直，繩DE與水平方向夾角為α，繩BC與豎直方向的夾角為β，求繩CA拔樁的作用力的大小。第七節(jié)研究對(duì)象的選取方法：整體法和隔離法1、如圖，兩塊相同的板磚，質(zhì)量為，被兩塊木板夾在中間皆靜止，求兩塊板磚之間的靜摩擦力為多大？11234F2、如圖四塊相同的板磚1、2、3、4被外力F壓在豎直墻壁上而靜止，已知每塊板磚的質(zhì)量為M，則1、2之間的靜摩擦力為_(kāi)________2、3之間的靜摩擦力為_(kāi)________,3、4之間的靜摩擦力為_(kāi)_______3.如圖所示，人重600N，平板重400N，若整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，則人必須用多大的力拉住繩子？（滑輪和繩的質(zhì)量及摩擦不計(jì)）4、一個(gè)質(zhì)量為m的物塊靜止在質(zhì)量為M的斜面上，斜面傾角為，求斜面和地面之間的靜摩擦力以及彈力為多大？【發(fā)散】如果物體沿斜面勻速下滑，而斜面靜止不動(dòng)，則斜面和地面之間的靜摩擦力以及彈力為多大？用輕質(zhì)細(xì)線把兩個(gè)質(zhì)量未知的小球懸掛起來(lái)，如圖所示，今對(duì)小球a持續(xù)施加一個(gè)向左偏下30°的恒力，并對(duì)小球b持續(xù)施加一個(gè)向右偏上30°