2024-2025學(xué)年新教材高中物理第三章相互作用-力第五節(jié)共點力的平衡學(xué)案新人教版必修1

PAGE1-共點力的平衡學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道什么是平衡狀態(tài)。2、知道共點力作用下物體的平衡條件，即合力為0。3、能利用共點力的平衡條件解決詳細問題。重點難點1、通過實例分析得出共點力的平衡條件：。（重點）2、共點力平衡條件的理解應(yīng)用。（重點）3、物體的受力分析，通過課堂實例分析來形成受力分析方法。（難點）4、物體的受力分析過程中如何進行力的分解，找出規(guī)律，通過實例分析來歸納共點力的平衡條件。（難點）自主探究共點力平衡條件：1、平衡狀態(tài)物體受到幾個力作用時，假如保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這個物體處于平衡狀態(tài)。2、共點力平衡的條件在共點力作用下物體平衡的條件是合力為零。探究思索共點力平衡條件的推論：1、二力平衡：二力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。2、三力平衡（1）其中隨意兩個力的合力必定與第三個力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。（2）三力交匯原理：當(dāng)物體受到三個非平行的力的作用而平衡時，這三個力必交于一點(包括反向延長線相交于一點)。（3）當(dāng)物體受到三個非平行的、大小相等的力的作用而平衡時，這三個力的夾角互為120°。（4）當(dāng)物體受到三個非平行的、互為120°的力的作用而平衡時，這三個力大小相等。3、多個共點力的平衡：物體在多（n）個共點力作用下處于平衡狀態(tài)，則其中隨意一個力必與剩下的（n-1個）力的合力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。4、在共點力作用下物體處于平衡狀態(tài)，則物體所受的合力為零，因此物體在任一方向上的合力都為零。【典例一】1、用卡車運輸質(zhì)量為m的勻質(zhì)圓筒狀工件,為使工件保持固定,將其置于兩光滑斜面之間,如圖所示,兩斜面Ⅰ、Ⅱ固定在車上,傾角分別為30°和60°。重力加速度為g。當(dāng)卡車沿平直馬路勻速行駛時,圓筒對斜面Ⅰ、Ⅱ壓力的大小分別為,則()A. B.C. D.解題思路：以工件為探討對象,受力分析如圖所示,重力與的合力等大反向,依據(jù)共點力平衡條件得,則,故只有D選項正確。答案：D解決共點力平衡問題的常用方法適用條件留意事項優(yōu)點合成法物體受三個力作用而平衡（1）表示三個力大小的線段長度不行隨意畫（2）兩力的合力與第三個力等大、反向?qū)τ谖矬w所受的三個力，有兩個力相互垂直或兩個力大小相等的平衡問題求解較簡潔效果分解法物體受三個力作用而平衡將某一個力按力的效果分解則其分力分別與物體受到的另外兩個力等大、反向力的三角形法物體受三個力作用而平衡將三個力的矢量圖平移，構(gòu)成一個依次首尾相連接的矢量三角形常用于求解一般矢量三角形中未知力的大小和方向相像三角形法物體受三個力作用而平衡依據(jù)合力為零，把三個力畫在一個三角形中，依據(jù)力的三角形與對應(yīng)的幾何三角形相像、相像三角形的對應(yīng)邊成比例列方程求解按比例求解力的大小正交分解法物體受三個或三個以上的力作用而平衡選坐標(biāo)軸時應(yīng)使盡量多的力與坐標(biāo)軸重合對于物體受三個以上的力處于平衡狀態(tài)的問題求解較便利整體法、隔離法多物體受力平衡求系統(tǒng)內(nèi)部間的相互作用力時，用隔離法；求系統(tǒng)受到的外力時，用整體法利用整體法不須要考慮系統(tǒng)內(nèi)部間的相互作用力【典例二】2、如圖所示,電燈的重力,繩與頂板間的夾角為45°,繩水平,繩的拉力為,繩的拉力為,則()

A. B. C. D.解題思路：結(jié)點O受力如圖所示,考慮到F與垂直,正交分解繩的拉力最便利,其分解如圖所示,則代入數(shù)值解得,故選項A、D正確。答案：AD隨堂訓(xùn)練1、如圖所示，總質(zhì)量為的吊燈用四根等長的松軟懸繩(內(nèi)藏導(dǎo)線)對稱地懸吊。經(jīng)測量，每根懸繩與豎直方向的夾角為。若懸繩質(zhì)量不計，重力加速度為，則每根懸繩的拉力為()A. B. C. D.答案：B2、如圖所示，將一個足球用三個立柱（可視為質(zhì)點）支起，小立柱成正三角形放在水平地面上，立柱與足球球心的連線與豎直方向的夾角均為，已知每個立柱對足球的支持力大小為，不計足球與立柱間的摩擦，重力加速度，則下列說法正確的是()A.足球的重力為 B.每個立柱受到三個力的作用C.地面對立柱的作用力豎直向上 D.每個立柱受到地面的摩擦力為答案：D3、如圖所示，三根長度均為的輕繩分別連接于兩點，兩端被懸掛在水平天花板上，相距?，F(xiàn)在點上懸掛一個質(zhì)量為的重物，為使繩保持水平，在點上可施加的力的最小值為()A． B． C． D．答案：C4、如圖所示，山坡上兩相鄰高壓塔之間架有勻質(zhì)粗銅線，平衡時銅線呈弧形下垂，最低點為C點。已知弧線的長度是長度的倍，而左塔B處銅線切線與豎直方向成角。則右塔A處銅線切線與豎直方向所成角α應(yīng)為（）A.30° B.45° C.60° D.75°答案：B5、如圖所示，兩根輕桿與小球及一小滑塊通過鉸鏈連接，桿的A端與固定在豎直光滑桿上的鉸鏈相連.小球與小滑塊的質(zhì)量均為m，輕桿長均為，原長為的輕質(zhì)彈簧與滑塊都套在該豎直桿上，彈簧連接在A點與小滑塊之間.裝置靜止時，彈