D共點(diǎn)力的平衡
第二章D共點(diǎn)力的平衡
一、教學(xué)任務(wù)分析
共點(diǎn)力的平衡是在學(xué)習(xí)了“力的合成”和“力的分解”基礎(chǔ)上,對(duì)初中階段已經(jīng)初步學(xué)習(xí)過(guò)的物體平衡的知識(shí)的進(jìn)一步學(xué)習(xí),有關(guān)物體平衡的知識(shí)是今后學(xué)習(xí)牛頓定律等內(nèi)容的基礎(chǔ),因此不僅在本章中具有重要的地位,而且在整個(gè)高中階段都是非常重要。
學(xué)習(xí)共點(diǎn)力的平衡需要以“力的合成”和“力的分解”的知識(shí),以及對(duì)物體受力情況的分析和勻速直線運(yùn)動(dòng)的知識(shí)為基礎(chǔ)。
通過(guò)錄像、圖片等現(xiàn)實(shí)生活中的事例,引出在共點(diǎn)力作用下物體平衡的概念。
聯(lián)系“力的合成”和“力的分解”的知識(shí)以及對(duì)物體受力情況的分析,通過(guò)DIS實(shí)驗(yàn)或彈簧秤實(shí)驗(yàn)的探究,歸納、總結(jié)出共點(diǎn)力的平衡條件:F合=0。
通過(guò)課內(nèi)學(xué)習(xí)訓(xùn)練交流,鞏固對(duì)物體在共點(diǎn)力作用下平衡條件的理解。
本設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)對(duì)共點(diǎn)力作用下物體平衡條件的理解,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程,體驗(yàn)科學(xué)方法的應(yīng)用,并了解我國(guó)古代科學(xué)家張衡的相關(guān)科學(xué)成就,激發(fā)愛(ài)國(guó)主義情懷和對(duì)科學(xué)的追求。二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)知道在共點(diǎn)力作用下物體平衡的概念。(2)理解物體在共點(diǎn)力作用下的平衡條件。(3)知道我國(guó)古代科學(xué)家張衡的相關(guān)科學(xué)成就。
(4)學(xué)會(huì)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)方法研究物體在共點(diǎn)力作用下的平衡條件。2、過(guò)程與方法
(1)通過(guò)對(duì)共點(diǎn)的三力平衡問(wèn)題的探究過(guò)程中,感受等效、圖示、歸納推理等科學(xué)方法。(2)通過(guò)共點(diǎn)力平衡條件的探索過(guò)程,感受猜想、設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)探究、得出結(jié)論的科學(xué)探究過(guò)程。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)通過(guò)共同實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程,體驗(yàn)合作的愉悅,懂得合作重要,并樂(lè)于合作。(2)通過(guò)DIS實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理,領(lǐng)略信息技術(shù)的簡(jiǎn)捷、快速、直觀。
(3)通過(guò)我國(guó)古代科學(xué)家張衡的相關(guān)科學(xué)成就的介紹,激發(fā)愛(ài)國(guó)主義情懷和對(duì)科學(xué)的追求。三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):物體在共點(diǎn)力作用下的平衡概念和平衡的條件。難點(diǎn):導(dǎo)出共點(diǎn)力的平衡條件的過(guò)程。
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四、教學(xué)資源
1、器材:DIS實(shí)驗(yàn)設(shè)備或彈簧秤;學(xué)生實(shí)驗(yàn)器材。2、課件:張衡及相關(guān)資料(課件)等。
3、錄像、圖片:我國(guó)舉重運(yùn)動(dòng)員奧運(yùn)會(huì)比賽奪冠錄像,東方明珠、趙州橋等圖片。五、教學(xué)設(shè)計(jì)思路
本設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括兩個(gè)部分:一是物體平衡的概念;二是物體在共點(diǎn)力作用下的平衡條件。本設(shè)計(jì)的基本思路是:以錄像、圖片和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),通過(guò)觀察、分析、歸納得到物體在共點(diǎn)力作用下的平衡概念,進(jìn)而根據(jù)DIS實(shí)驗(yàn)等探究,分析、歸納得出物體在共點(diǎn)力作用下的平衡條件,即F合=0。最后通過(guò)我國(guó)古代科學(xué)家張衡的相關(guān)科學(xué)成就的介紹,激發(fā)愛(ài)國(guó)主義情懷和對(duì)科學(xué)的追求,鞏固所學(xué)的知識(shí),感悟物理學(xué)在社會(huì)發(fā)展中的重要作用。
本設(shè)計(jì)要突出的重點(diǎn)是:物體在共點(diǎn)力作用下的平衡概念和平衡的條件。方法是:從觀看201*雅典奧運(yùn)會(huì)我國(guó)舉重運(yùn)動(dòng)員奪冠的內(nèi)容錄像,以及東方明珠、趙州橋及靜止的花盆等圖片,結(jié)合學(xué)生的親身感受,通過(guò)觀察、分析、歸納得到物體在共點(diǎn)力作用下的平衡概念。然后,通過(guò)分組DIS實(shí)驗(yàn)(或彈簧秤實(shí)驗(yàn))探究活動(dòng),運(yùn)用等效、圖示、推理等科學(xué)方法得出物體在共點(diǎn)力作用下的平衡條件。
本設(shè)計(jì)要突破的難點(diǎn)是:導(dǎo)出共點(diǎn)力的平衡條件的過(guò)程。方法是:從二力平衡的條件F合=0出發(fā),以“力的合成”(或“力的分解”)為基礎(chǔ),通過(guò)實(shí)驗(yàn)(DIS實(shí)驗(yàn)或彈簧秤實(shí)驗(yàn))探究活動(dòng),運(yùn)用等效替代的方法,得出不在一直線上、共點(diǎn)的三個(gè)力的平衡條件同樣是F合=0,進(jìn)而推廣到一般情況,即共點(diǎn)力的平衡條件為,F(xiàn)合=0,體現(xiàn)從特殊到一般的歸納推理過(guò)程。
本設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)參與,重視概念的形成過(guò)程以及伴隨這一過(guò)程的科學(xué)方法的教育,重視學(xué)生合作意識(shí)和合作能力的培養(yǎng)。
完成本設(shè)計(jì)的內(nèi)容約需2課時(shí)。六、教學(xué)流程
1、教學(xué)流程圖2、流程圖說(shuō)明
情景錄像、圖片,設(shè)問(wèn)
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活動(dòng)II課件交流活動(dòng)III學(xué)習(xí)交流情景錄像、圖片設(shè)問(wèn)活動(dòng)IDIS實(shí)驗(yàn)平衡的概念物體平衡的條件
錄像:201*雅典奧運(yùn)會(huì)我國(guó)舉重運(yùn)動(dòng)員奪冠的內(nèi)容,有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和愛(ài)國(guó)熱情,
圖片:選用東方明珠、趙州橋及靜止的花盆等。既有利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題的能力和觀察能力,也有利于學(xué)生了解我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)的新成就和我國(guó)古代的歷史成就等。
理解平衡的概念,是研究有關(guān)共點(diǎn)力作用下物體平衡問(wèn)題的基礎(chǔ)?山Y(jié)合實(shí)例設(shè)計(jì)設(shè)問(wèn),幫助學(xué)生建立平衡的概念;顒(dòng)IDIS實(shí)驗(yàn)
共點(diǎn)力作用下物體平衡的條件是本節(jié)課學(xué)習(xí)的重要物理規(guī)律,應(yīng)用DIS實(shí)驗(yàn)物有利于學(xué)生的自主探究體。活動(dòng)II課件交流
課件交流介紹張衡及其成就,應(yīng)在課前一周左右讓學(xué)生提前準(zhǔn)備;顒(dòng)III學(xué)習(xí)交流
學(xué)習(xí)訓(xùn)練要有分層的要求,并在課內(nèi)留有一定的時(shí)間讓學(xué)生討論、交流。3、教學(xué)主要環(huán)節(jié)
本設(shè)計(jì)可分為四個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié):
第一環(huán)節(jié),通過(guò)創(chuàng)設(shè)情景,使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究欲望,通過(guò)相關(guān)的設(shè)問(wèn)建立平衡的概念。第二環(huán)節(jié),通過(guò)DIS實(shí)驗(yàn)探究,歸納推理、總結(jié)出物體平衡的條件。
第三環(huán)節(jié),通過(guò)學(xué)生課件交流活動(dòng)介紹張衡及其成就,使課堂教學(xué)向課外延伸。第四環(huán)節(jié),通過(guò)應(yīng)用平衡的條件解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題,反饋學(xué)生學(xué)習(xí)情況。七、教案示例(教學(xué)實(shí)錄)
執(zhí)教:奉賢區(qū)肖塘中學(xué)錢忠賢龐艷茹教學(xué)過(guò)程
教學(xué)過(guò)程通過(guò)錄像引入,充分調(diào)動(dòng)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激起對(duì)知識(shí)的渴求的同時(shí)激發(fā)學(xué)生愛(ài)國(guó)熱情。二、通過(guò)圖片引入共點(diǎn)力作用下物體的平衡教師:生活中的物體有的處于平衡狀態(tài),有的處于非平衡狀態(tài),其中的平衡比較常見(jiàn),而且很有實(shí)際意義。下面給大家看一些熟悉的圖片:第3頁(yè)共6頁(yè)
點(diǎn)評(píng)一、錄像導(dǎo)入,激發(fā)興趣并留下懸念:錄像引入:201*雅典奧運(yùn)會(huì)我國(guó)舉重運(yùn)動(dòng)員奪冠錄像播放。教師:張國(guó)政在69公斤級(jí)比賽中以抓舉160公斤和挺舉187.5公斤總成績(jī)347.5公斤而奪冠,裁判員判定舉重運(yùn)動(dòng)員成績(jī)有效的依據(jù)是什么?學(xué)生活動(dòng):舉重運(yùn)動(dòng)員能將舉起的杠鈴保持靜止幾秒鐘。教師:有道理,這與本節(jié)課學(xué)習(xí)的受力平衡問(wèn)題有關(guān)。生活中的處于平衡狀
學(xué)生活動(dòng):教師:這些物體均處于平衡狀態(tài),那么,什么叫平衡狀態(tài)?板書(shū):一、平衡狀態(tài)定義:物體處于靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),叫做平衡狀態(tài)。三、DIS實(shí)驗(yàn):探究共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件教師:首先來(lái)回顧一下初中已經(jīng)學(xué)過(guò)的二力平衡的知識(shí)。1、例:用一根很輕的不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將小鋼球懸掛于鐵架臺(tái)上,并保持靜止。教師:小球處于什么狀態(tài)?學(xué)生活動(dòng):平衡狀態(tài)。教師:請(qǐng)一位同學(xué)來(lái)畫(huà)小球的受力示意圖。學(xué)生活動(dòng):(畫(huà)小球受力示意圖)小球受到重力G和拉力T的作用。教師:這兩個(gè)力的大小、方向有什么關(guān)系?學(xué)生活動(dòng):大小相等,方向相反,且在作用在同一直線上。教師:這兩個(gè)力的合力是多少?學(xué)生活動(dòng):合力為零。板書(shū):二、共點(diǎn)力的平衡條件1、二力平衡F合=0第4頁(yè)共6頁(yè)
態(tài)的熟悉的事例,使學(xué)生對(duì)平衡有了感性的認(rèn)識(shí);仡櫯f知識(shí),有助于學(xué)生形成知識(shí)體系,對(duì)初中知識(shí)進(jìn)行拓展加深。
教師:如果用一個(gè)水平拉力使小球偏離原來(lái)位置一個(gè)角度,并再次達(dá)到靜止?fàn)顟B(tài),小球共受哪些力的作用?學(xué)生活動(dòng):重力G,水平拉力F,沿細(xì)線方向的拉力T。教師:小球現(xiàn)在還處于平衡狀態(tài)嗎?學(xué)生活動(dòng):是的。教師:這三個(gè)力的方向不在同一直線上,它們的合力多大?學(xué)生猜測(cè):合力為零。提示:只要能將這幾個(gè)力的大小測(cè)出,我們可以將其中兩個(gè)力等效成一個(gè)力,變成二力平衡-物理學(xué)研究方法之一:等效替代法。下面我們就用實(shí)驗(yàn)的方法驗(yàn)證一下你們的猜測(cè)。2、DIS實(shí)驗(yàn)探究三個(gè)力平衡的條件教師:如何測(cè)量幾個(gè)力的大小呢?學(xué)生活動(dòng):可以用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量,以可以用力傳感器來(lái)測(cè)量。教師:介紹實(shí)驗(yàn)儀器力傳感器(兩個(gè))、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)。我們用力傳感器測(cè)出兩個(gè)拉力的大小,彈簧秤測(cè)出重力,然后再怎么辦呢?學(xué)生活動(dòng):可以在紙上畫(huà)出力的圖示,然后分析有什么關(guān)系。教師:非常好,那么我們請(qǐng)兩位同學(xué)配合來(lái)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生活動(dòng):兩位同學(xué)上臺(tái)配合完成實(shí)驗(yàn),并得出Ft圖,測(cè)量出小球重力。教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)、協(xié)調(diào)學(xué)生代表完成實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)下面學(xué)生觀察和思考實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理等環(huán)節(jié)。教師:數(shù)據(jù)已經(jīng)測(cè)得了,我們知道力是矢量,要知道三個(gè)力的關(guān)系,還要知道方向,那么我們?cè)诋?huà)圖時(shí)怎么確定這幾個(gè)力的方向呢?學(xué)生活動(dòng):用量角器測(cè)量角度。教師:(質(zhì)疑)懸掛著怎么測(cè)量?我們可以用一張白紙輕輕放在懸掛的裝置后面,然后用鉛筆把力的方向畫(huà)在紙上,然后再在紙上做三個(gè)力的圖示,找出結(jié)論。學(xué)生活動(dòng):在紙上畫(huà)力的圖示,4人一組地探究三個(gè)力之間的關(guān)系。教師:我們來(lái)看看幾個(gè)小組的討論結(jié)果。學(xué)生活動(dòng):2個(gè)小組來(lái)展示他們畫(huà)圖后得出的結(jié)論,三個(gè)第5頁(yè)共6頁(yè)
提出新問(wèn)題,將學(xué)生置于困難之中,增強(qiáng)渴求知識(shí)的意識(shí)。引導(dǎo)學(xué)生大膽猜想并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想是否正確。通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生樂(lè)于合作,敢于動(dòng)手實(shí)踐的品質(zhì)。適時(shí)性、激勵(lì)性評(píng)價(jià),及時(shí)對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)給予贊賞。培養(yǎng)學(xué)生尊重事實(shí)的科學(xué)探究精神。
力合力為零。板書(shū):2、三力平衡1、任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力大小相等,方向相反,作用在同一直線上。2、這三個(gè)力的合力為零。教師:想一想,如果物體受到的是4個(gè)力或5個(gè)力的作用,物體的平衡條件是否還是合力為零?學(xué)生活動(dòng):(議論)應(yīng)用類似研究三個(gè)力平衡問(wèn)題的等效替代的方法,可得到多個(gè)共點(diǎn)力的平衡條件仍是合力為零?偨Y(jié):共點(diǎn)力平衡的條件:作用在物體上各力的合力為零,即:F合=0四、學(xué)生課件交流(了解張衡及其成就)教師:我們知道,早在1800多年前,我國(guó)古代科學(xué)家張衡就巧妙地利用平衡原理制成了測(cè)定地震的侯風(fēng)地動(dòng)儀。課前老師請(qǐng)同學(xué)們回去查找關(guān)于張衡的資料,并制作powerpoint。教師:下面請(qǐng)幾位同學(xué)上來(lái)展示一下他們查找的結(jié)果,供大家共同學(xué)習(xí)。學(xué)生:課件展示交流。學(xué)生:談?dòng)^看感受。五、訓(xùn)練與思考略
板書(shū)規(guī)范具體,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)概念的理解,示范作用,可引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。鞏固所學(xué)知識(shí),學(xué)以致用。第6頁(yè)共6頁(yè)
擴(kuò)展閱讀:D 共點(diǎn)力的平衡
大境中學(xué)201*高一年級(jí)物理專用學(xué)案
D.共點(diǎn)力的平衡(課時(shí)一)
【課堂教學(xué)】1.平衡狀態(tài):
(1)定義:___________________________________________________;(2)特征:___________________________________________________;2.共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件:_______________________________推論:
3.如圖的電燈受到電線拉力F和重力G這一對(duì)________力的作用而保持靜止,即二力平衡的條件是:作用在同一物體上的兩個(gè)力,若________相等、________相反、作用在________上,則這兩個(gè)力互相平衡4.處理問(wèn)題的方法:
方法一:三力作用下而平衡可利用平衡條件的推論,利用力的合成法把三力變二力在三角形中求解:
0【例1】.在傾角為30的光滑斜面上,一質(zhì)量為l0kg的球被一豎直擋板擋住,如圖所示。則球?qū)醢宓膲毫開(kāi)___________N,斜面對(duì)球的支持力為_(kāi)___________N。練一練:
用彈簧測(cè)力計(jì)沿著光滑斜面的方向?qū)⒁粔K重力為5N的木塊勻速向上拉,如圖所示,這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)上的示數(shù)是l.4N,求斜面對(duì)木塊的彈力的大。
方法二:正交分解法:
步驟:1)正確分析物體的受力;
2)選定X軸和Y軸;
3)正交分解不在X軸和Y軸上力:4)列F合X=0;F合Y=0求解
【例2】上面例1:利用正交分解法:
練一練:
大境中學(xué)201*高一年級(jí)物理專用學(xué)案
【例3】物體重為G,放在水平面上,受到與水平方向成角斜向下的力F作用,如圖甲所示,向右作勻速直線運(yùn)動(dòng)。
求:(1)物體所受到滑動(dòng)摩擦力的大小(2)物體對(duì)地面的壓力大小
(3)物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)
【例4】
光滑圓柱體油筒重為1OOON,放在傾角都是30的兩塊固定斜板間,如圖甲所示,求它對(duì)斜板的壓力.
方法一:力的分解法
方法二:力的合成法
方法三:正交分解法
0練一練:P71:自主活動(dòng)和示例2【課后作業(yè)】
1.關(guān)于物體處于平德?tīng)顟B(tài)的條件?下列說(shuō)法中正確的是()
A.物體的速度為零B.物體的速度大小不變C.物體的速度方向不變D.物體的加速度為零2.下面幾組力中,共點(diǎn)力作用在物體上,使物體有可能平衡的是()A.3N,4N,8NB.10N.30N,50N
C.7N、7N、l5ND.10N、ION、10N
大境中學(xué)201*高一年級(jí)物理專用學(xué)案
3.如圖所示,在傾角為的斜面上放一質(zhì)量為m的光滑小球,球被豎直的木板擋住,則小球?qū)π泵娴膲毫?)A.mgcosB.mgtanc.
mgD.mgcos4.如圖所示,水平力F把一個(gè)物體緊壓在豎直的墻上,物體靜止不動(dòng),則可知()
A.F增大時(shí)靜摩擦力也增大B.靜摩擦力方向豎直向下
C.靜摩擦力大小等于FD.靜摩擦力大小等于重力
5.一個(gè)物體在共點(diǎn)的五個(gè)力作用下保持靜止?fàn)顟B(tài),則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤()。
A.這五個(gè)力的合力必為零
B.其中任何一個(gè)力必和其他四個(gè)力的合力大小相等,方向相反C.若撤出其中一個(gè)力,物體將做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D.若撤出其中一個(gè)力,物體將沿此力方向的反方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)6.一個(gè)球的質(zhì)量為m,用繩系著放置在傾角為的光滑斜面上,細(xì)繩處于豎直方向,如圖所示,則斜面對(duì)球的支持力為()。A.mgB.mgsinC.mgcosD.0
7.物體在下列哪幾組力的作用下,不可能做勻速運(yùn)動(dòng)()。
A.7N,5N,3NB.5N,3N,9NC.6N,8N,12ND.12N,10N,2N8.用水平力推水平地面上一物體,物體仍然靜止不動(dòng),如圖所示。對(duì)于物體此時(shí)的受力情況,以下說(shuō)法正確的是()。
FA.該物體受到四個(gè)力,即重力、地面的支持力、推力和對(duì)地面的壓力B.該物體受到四個(gè)力,即重力、地面的支持力、推力和摩擦力C.該物體受到三個(gè)力,即重力、地面的支持力和推力
D.該物體受到五個(gè)力,即重力、地面的支持力、推力、對(duì)地面的壓力和摩擦力9.圖2一75分別是物體運(yùn)動(dòng)的速度v、位移s和加速度a隨時(shí)間t的變化圖像,其中可以表示物體不處于平衡狀態(tài)的是()。
10.如圖276所示,質(zhì)量為m的物體放在水平地面上,受到與水平方向成角的恒力F的作用而向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),則物體受到地面對(duì)它的支持力大小等于()。A.mgB.FsinC.mg+FsinD.mg-Fsin
11.如圖277所示,在斜面上運(yùn)動(dòng)的小車上有一支架,支架上固定一根細(xì)繩,細(xì)繩下端吊一個(gè)小球。在小車運(yùn)動(dòng)中小球與車保持相對(duì)靜止,如圖示位置所示,那么小車在斜面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的是(圖中虛線為豎直方向)()o
大境中學(xué)201*高一年級(jí)物理專用學(xué)案
12.水平地面上疊放著物體A和B,用一水平力F推物體B,使A、B一起勻速運(yùn)動(dòng),如圖278所示,則()。.
A.A、B之間的摩擦力一定為零B.A、B之間的摩擦力一定不為零c.B和地面間的摩擦力一定不為零D.B和地面間的摩擦力一定為零13.如圖279所示,A、B兩物體疊放在水平面上處于靜止?fàn)顟B(tài),B物體受到地面的摩擦力的方向?yàn)?)。
A.向右B.向左C.可能向右也可能向左D.以上都不對(duì)
14.物體受n個(gè)力作用下處于平衡狀態(tài),其中一個(gè)力的大小為1ON,、方向
水平向右,則其他n一1個(gè)力的合力,大小為_(kāi)_____________N,方向______________.15.如圖所示,一木塊在兩個(gè)水平推力F1=l0N、F2=6N的作用下,處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)物體受到的摩擦力大小為_(kāi)_________N,方向___________.若撤去水平推力F,,則此時(shí)物體受到的摩擦力大小為_(kāi)_____________N,方向_____________.
16.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的物體A,放在傾角為的斜面上恰好勻速下滑,則物體沿斜面下滑時(shí)受到的滑動(dòng)摩擦力大小為_(kāi)________,斜面對(duì)物體的支持力等于______.若增大斜面的傾角,物體仍保持靜止,則斜面對(duì)物體的支持力將___________,斜面對(duì)物體的摩擦力將_______________.
017.風(fēng)箏在重力、風(fēng)力和繩子的拉力共同作用下保持平衡。繩子與水平方向成30角斜向下方,繩子對(duì)風(fēng)箏的拉力是20N。如果繩子突然斷了,此時(shí)重力和風(fēng)力的合力為_(kāi)__________N,方向_______________。
18.一物體受到幾個(gè)共點(diǎn)力的作用而處于靜止?fàn)顟B(tài),如果同時(shí)撤掉一個(gè)向東4N和向南3N的力,而其他力保持不變,則物體所受到的合力大小是_____________N,方向__________
19.如圖所示,質(zhì)量為m的球,被垂直于斜面的擋板擋住且靜止在與水平成角的斜面上,擋板對(duì)球的彈力為_(kāi)___________,斜面對(duì)球的彈力為_(kāi)____________。
20.斜靠在光滑墻面上的梯子(地面粗糙)受到四個(gè)力的作用,它們分別是________對(duì)梯子的_______,___________對(duì)梯子的__________,____________對(duì)梯子的________,__________對(duì)梯子的___________。
21.用手握重為lN的瓶子,握力為20N,使其在豎直方向處于靜止?fàn)顟B(tài),則手與瓶子間的摩擦力為_(kāi)___________N,如握力增至40N,則手與瓶子間的摩擦力為_(kāi)____________N。
大境中學(xué)201*高一年級(jí)物理專用學(xué)案
D.共點(diǎn)力的平衡(課時(shí)二:三力作用下物體平衡專題)
一.下列情況用力的合成法求解最簡(jiǎn)捷.1.當(dāng)三個(gè)力中有二個(gè)力大小相等時(shí)
例1:如圖所示的裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知A、B兩點(diǎn)在同一水平面上,輕繩OA、OB與水平方向的夾角均為,物體所受重力為G,求輕繩OA和OB所受的拉力。
2.當(dāng)三個(gè)力中有二個(gè)力垂直時(shí)
例2.如圖所示,一個(gè)半徑為人重為G的圓球,被長(zhǎng)為r的細(xì)繩掛在豎直的光滑的墻壁上,繩與墻所成的角度為30°,則繩子的拉力T和墻壁的彈力N分別是()。(A)T=G,N=
G(B)T=2G,N=G2(C)T=3G,N=3233G(D)T=G,N=G332二.三力作用下動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題處理用矢量三角形最為簡(jiǎn)捷的情況
類型1:三個(gè)力中一個(gè)力大小、方向均不變,一個(gè)方向不變,求當(dāng)?shù)谌齻(gè)方向變化時(shí)二力大小變化情況問(wèn)題
1.質(zhì)量為m的球置于傾角為的光滑斜面上,被與斜面垂直的光滑擋板擋著,如圖所示。
當(dāng)擋板從圖示位置緩緩作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至水平位置的過(guò)程中,擋板對(duì)球的彈力N1和斜面對(duì)球的彈力N2的變化情況是()。
A.Nl增大B.Nl先減小后增大C.N2增大D.N2減小
2.由細(xì)繩0A、OB吊著燈,0B水平,若0B不動(dòng),A點(diǎn)向上移動(dòng),兩繩拉力TOA將________(填:“變大”、“不變”、“變小”,“先增大后減小”,‘‘先減小后增大”),TOB將______(填:“變大”、“不變”、“變小”,“先增大后減小”,“先減小后增大”);若0A不動(dòng),B點(diǎn)向上移動(dòng),兩繩拉力變化情況TOA將___________,TOB將_________(填:“變大”、“不變”、“變小”,“先增大后減小”,“先減小后增大”)。
大境中學(xué)201*高一年級(jí)物理專用學(xué)案
練一練:
1.如圖(甲)所示.質(zhì)量為m的球放在傾角為α的光滑斜面上,試分析擋板AO與斜面間的傾角β為多大時(shí),AO所受壓力最。
2.如圖所示,小球被輕質(zhì)(小球的體積不計(jì))細(xì)繩系著,斜吊著放在光滑斜
面上,斜面傾角為,向右緩緩?fù)苿?dòng)斜面,在這個(gè)過(guò)程中()。(A)繩上張力先增大后減小(B)繩上張力先減小后增大(C)斜面對(duì)小球支持力減小(D)斜面對(duì)小球支持力增大
類型二:利用力的三角形與幾何三角形相似求解有關(guān)力的變化情況
例1.如圖所示,光滑的半球形物體固定在水平地面上,球心正上方有一光滑的小滑輪,輕繩的一端系一小球.靠放在半球上的A點(diǎn),另一端繞過(guò)定滑輪后用力拉住,使小球靜止.現(xiàn)緩慢地拉繩,在使小球使球面由A到半球的頂點(diǎn)B的過(guò)程中,半球?qū)π∏虻闹С至和繩對(duì)小球的拉力T的大小變化情況是()(A)N變大,T變小(B)N變小,T變大(C)N變小,T先變小后變大(D)N不變,T變小
例2如圖所示,AC是上端帶定滑輪的豎直桿,質(zhì)量不計(jì)的輕桿BC一端通過(guò)鉸鏈固定在C點(diǎn),另一端懸掛一重力為G的重物,同時(shí)B端還有一根輕繩繞過(guò)定滑輪,在A點(diǎn)用力F拉住。開(kāi)始時(shí),∠BCA>900。現(xiàn)用力F使∠BCA緩慢變小,直到BC接近豎直位置的過(guò)程中,桿BC所受的力()
A.恒定不變;B.逐漸增大;C.逐漸減小;D.先增大后減小
練一練:
如圖所示,一輕桿左端用鉸鏈鉸于豎直矮墻上,右端用細(xì)線懸掛一重物,并用另一細(xì)線系住跨過(guò)光滑滑輪用力F拉住,現(xiàn)緩慢收線,在此過(guò)程中線的拉力T和桿所受的壓力N的變化情況是()。A.T減小,N增大B.T增大,N減小C.T不變,N減小D.T減小,N不變
大境中學(xué)201*高一年級(jí)物理專用學(xué)案
【課后作業(yè)】
1.光滑的半球形物體固定在水平地面上,球心正上方有一光滑的小滑輪,輕繩的一端系一小球,靠放在半球上的A點(diǎn),另一端繞過(guò)定滑輪后用力拉住,使小球靜止,如圖所示,F(xiàn)緩慢地拉繩,在使小球沿球面由A到B過(guò)程中,半球?qū)π∏虻闹С至_________,繩對(duì)小球的拉力將____________,(均選填“變大”、“變小”、“先變大后變小”、“先變小后變大’’或“不變’’)。
2.小球所受重力大小為G,固定在輕繩0C下滯,球擱在光滑斜面上,斜面與豎直方向的夾角為,繩與豎直線夾角,初始大境中學(xué)201*高一年級(jí)物理專用學(xué)案
9.如圖所示,物體與墻之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,用力F把物體緊壓在豎直墻上不動(dòng)。那么,當(dāng)F增大時(shí)(設(shè)物體對(duì)墻的壓力為F1,物體受墻的摩擦力為F2),下列說(shuō)法正確的是()。
A.F1增大,F(xiàn)2不變B.F1增大,F(xiàn)2增大C.F1變小,F(xiàn)2不變D.以上說(shuō)法都不對(duì)
10.一物體置于粗糙的固定斜面上保持靜止。現(xiàn)用水平力F推物體,如圖所示。當(dāng)F由0稍許增加時(shí),物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài),則()。A.物體所受的合力增加B.斜面對(duì)物體的支持力增加
C.斜面對(duì)物體的摩擦力增加D.斜面對(duì)物體的作用力增加
11.如圖所示,質(zhì)量分別為m、M的兩個(gè)物體,系在一根過(guò)定滑輪的輕繩倆端,M放在水平地板上,m懸在空中,若將M沿水平地面向右移動(dòng)少許(仍保持平衡狀態(tài)),則()。
①繩中張力變大②M對(duì)地面的壓力變大③M所受的靜摩擦力變大④滑輪軸所受的壓力變大
A.②③B.②③④C。①③D.②④
12.如圖所示,輕繩繞過(guò)一光滑的小圓柱B,上端固定于A點(diǎn),下端系一個(gè)重為120N的物體C,AB段繩子與豎直方向的夾角為60°,則繩中的張力大小為_(kāi)______N,小圓柱B所受的壓力大小為_(kāi)______N.
13.在傾角為30°的光滑斜面上放著一個(gè)質(zhì)量M=2kg的物體A,由輕繩與質(zhì)量為m的物體B相連,如圖所示,A和B都處于靜止?fàn)顟B(tài),求B物體的質(zhì)量為多大(g取10N/kg)
14.一小蟲(chóng)在半徑為R的碗內(nèi)爬動(dòng),設(shè)小蟲(chóng)與碗壁的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=1/4,最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等.求小蟲(chóng)能在碗內(nèi)爬到的最大高度.
友情提示:本文中關(guān)于《D共點(diǎn)力的平衡》給出的范例僅供您參考拓展思維使用,D共點(diǎn)力的平衡:該篇文章建議您自主創(chuàng)作。
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