高中物理 第4章 1 共点力作用下物体的平衡课件 教科版必修1-教科版高一必修1物理课件.pptxVIP

1.共点力作用下物体的平衡;1.知道平衡状态和共点力的平衡条件.

2.会利用共点力平衡的条件解答平衡问题.

3.了解静态平衡、物体在特定方向的平衡.;;;探究一;探究一;【例题1】(多选)下列几种情况中,物体处于平衡状态的是()

A.静止在粗糙平面上的物体

B.沿光滑斜面自由下滑的物体

C.竖直上抛的物体在到达最高点的时刻

D.在不光滑的水平面上做匀速直线运动的木块

解析:物体处于平衡状态的条件是所受合力为零,其表现为静止或匀速直线运动,因而选项A、D正确;又因沿斜面自由下滑的物体,其加速度为a=gsinθ,选项B错误;上抛运动的物体在最高点时v=0,但a=g,并非平衡状态,故选项C错误.

答案:AD;反思(1)判断物体处于平衡状态的依据是F合=0或物体的加速度a=0,只要F合=0或a=0,物体一定处于平衡状态.

(2)物体处于平衡状态和物体的速度等于零不是一回事,若v=0,F合=0,则处于平衡状态,而单纯的v=0时,F合不一定等于零,物体不一定处于平衡状态.;【例题2】如图所示,质量为m=2kg的直角劈形木块的顶角为θ=37°,被外力F顶靠在竖直墙上.已知木块与墙间的最大静摩擦力和木块对墙的压力成正比,即fm=kN,比例系数k=0.5,问:垂直作用于BC边的外力F取何值时木块能保持静止状态?(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8);解析:静止的木块受重力mg、推力F、水平弹力N和静摩擦力f四个力的作用(f在图中没有画出,它的方向是竖直向上或竖直向下或无,其大小可能为零).将力F正交分解,如图所示.

①当F最小时(设为F1),物体刚好不向下滑,fm1竖直向上.

则在水平方向上,有N=F1cosθ;

在竖直方向上,有mg=F1sinθ+kN.

联立解得F1=20N.

②当F最大时(设为F2),物体刚好不向上滑,fm2竖直向下.

则在水平方向上,有N=F2cosθ;

在竖直方向上,有mg+kN=F2sinθ.

联立解得F2=100N.

综合①②得F的取值范围为20N≤F≤100N.

答案:20N≤F≤100N