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《共点力的平衡》教案

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课程标准

课标解读

1．知道共点力，理解物体的平衡状态。

2．掌握共点力的平衡条件。

3．能运用共点力的平衡条件求解实际问题。

4．掌握求解共点力平衡问题的基本方法。

1、知道什么是共点力。

2、在二力平衡的基础上，经过科学推理，得出共点力平衡的条件：物体所受合力为0。

3、会用共点力平衡的条件，分析生活和生产中的实际问题，体会物理学知识的实际应用价值。

知识精讲

知识精讲

知识点01共点力平衡的条件

1、平衡状态：物体或做.

2、平衡条件：F合＝或Fx＝，Fy＝.

3、常用推论

①若物体受n个作用力而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余(n－1)个力的合力.

②若三个共点力的合力为零，则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个三角形.

4.处理共点力平衡问题的基本思路

确定平衡状态(加速度为零)→巧选研究对象(整体法或隔离法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作讨论.

5、求解共点力平衡问题的常用方法：

1）.合成法：一个力与其余所有力的合力等大反向，常用于非共线三力平衡.

2）.正交分解法：Fx合＝0，Fy合＝0，常用于多力平衡.

3）.矢量三角形法，把表示三个力的有向线段构成一个闭合的三角形，常用于非特殊角的一般三角形.

知识点02三力静态平衡

【即学即练1】如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心.一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点.设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是(重力加速度为g)()

A.F＝eq\f(mg,tanθ) B.F＝mgtanθ

C.FN＝eq\f(mg,tanθ) D.FN＝mgtanθ

知识点03三力以上静态平衡

【即学即练2】(多选)如图所示，轻质光滑滑轮两侧用轻绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上，A、B均静止.已知A和B的质量分别为mA、mB，绳与水平方向的夹角为θ(θ90°)，重力加速度为g，则()

A.物体B受到的摩擦力可能为零

B.物体B受到的摩擦力大小为mAgcosθ

C.物体B对地面的压力可能为零

D.物体B对地面的压力大小为mBg－mAgsinθ

知识点04三力动态平衡

1.动态平衡是指物体的受力状态缓慢发生变化，但在变化过程中，每一个状态均可视为平衡状态.

2.常用方法

(1)解析法

对研究对象进行受力分析，画出受力示意图，根据物体的平衡条件列方程，得到因变量与自变量的函数表达式(通常为三角函数关系)，最后根据自变量的变化确定因变量的变化.

(2)图解法

此法常用于求解三力平衡问题中，已知一个力是恒力、另一个力方向不变的情况.一般按照以下流程分析：

eq\x(受力分析)eq\o(―――――――→,\s\up7(化“动”为“静”))eq\x(画不同状态下的平衡图)eq\o(――――――→,\s\up7(“静”中求“动”))eq\x(确定力的变化)

(3)相似三角形法

在三力平衡问题中，如果有一个力是恒力，另外两个力方向都变化，且题目给出了空间几何关系，多数情况下力的矢量三角形与空间几何三角形相似，可利用相似三角形对应边成比例求解(构建三角形时可能需要画辅助线).

【即学即练3】如图所示，用甲、乙两根筷子夹住一个小球，甲倾斜，乙始终竖直.在竖直平面内，甲与竖直方向的夹角为θ，筷子与小球间的摩擦很小，可以忽略不计，小球质量一定，随着θ缓慢增大，小球始终保持静止，则下列说法正确的是()

A.筷子甲对小球的弹力不变

B.筷子乙对小球的弹力变小

C.两根筷子对小球的弹力都增大

D.两根筷子对小球的合力将增大

知识点05三力以上动态平衡

【即学即练4】质量为M的木楔倾角为θ(θ45°)，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑。当用与木楔斜面成α角的力F拉木块，木块匀速上升，如图所示(已知木楔在整个过程中始终静止)。

(1)当α＝θ时，拉力F有最小值，求此最小值；

(2)求在(1)的情况下木楔对水平面的摩擦力是多少？

能力拓展

能力拓展

考法01整体法与隔离法在静态平衡中的应用

【典例1】如图所示，质量M＝2eq\r(3)kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块A与质量m＝eq\r(3)kg的小球相连。今用与水平方向成α＝30°角的力F＝10eq\r(3)N，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，取g＝10m/s2。求：

(1)运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ；

(2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ。

考法02连接体动态平衡

【典例2】