《《新步步高》2016-2017年（沪科版）物理必修一学案 第4章 怎样求合力与分力 学案5 Word版含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《新步步高》2016-2017年（沪科版）物理必修一学案 第4章 怎样求合力与分力 学案5 Word版含解析（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、物理备课大师 免费】“备课大师”全科【9 门】：免注册，不收费！习题课：共点力平衡条件的应用学习目标定位共点力作用的平衡状态：物体在共点力作用下，保持静止或匀速直线运动状态2共点力作用下的平衡条件是合力为零，即 F 合 0，用正交分解法表示的平衡条件：F x 合0，F y 合 衡条件的四个常用推论：(1)二力平衡时，二力等大、反向(2)三力平衡时，任意两力的合力与第三个力等大、反向(3)多力平衡时，任一个力与其他所有力的合力等大、反向(4)物体处于平衡状态时，量三角形法(合成法)求解共点力平衡问题物体受多力作用处于平衡状态时，可用正交分解法求解，但当物体受三个力作用而平衡时，可用矢量三角形法，
2、即其中任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反，且这三个力首尾相接构成封闭三角形，通过解三角形求解相应力的大小和方向，当这个三个力组成含有特殊角(60、53、45) 的直角三角形时尤为简单例 1 在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图 1 所示仪器中一根轻质金属丝，悬挂着一个金属球无风时，金属丝竖直下垂；当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度风力越大，偏角越大，通过传感器，就可以根据偏角的大小指示出风力的大小，那么风力大小 F 跟金属球的质量 m、偏角 之间有什么样的关系呢？(试用矢量三角形法和正交分解法两种方法求解)图 1答案F解析物理备课大师 免费】“
3、备课大师”全科【9 门】：免注册，不收费！，有风时 ，它受到三个力的作用：重力 平方向的 风力 F 和金属丝的拉力 T，如图甲所示 这三个力是共点力，在这三个共点力的作用下金属球处于平衡状态，则这三个力的合力为零，可以根据任意两力的合力与第三个力等大、反向求解，也可以用正交分解法求解解法一矢量三角形法如图乙所示，风力 F 和拉力 T 的合力与重力等大反向，由矢量三角形可得：Fmg 交分解法以金属球为坐标原点，取水平方向 为 x 轴，竖直方向为 y 轴，建立直角坐 标系，如图丙所示由水平方向的合力 和竖直方向的合力 分别等于零，即 F 0，F y 合 ，解得 F，当金属球的 质量 m 一定 时，
4、 风力 F 只跟偏角 有关因此，根据偏角 的大小就可以指示出风力的大小针对训练如图 2 所示，一质量为 1 截面为直角三角形的物块 0，物块 紧靠光滑竖直墙面，用一推力垂直作用在 上使物块处于静止状态，则推力 g10 m/s 2)图 2答案20 N10 块受重力 G，推力 F 和墙的弹力 N 作用，如 图所示，由平衡条件知，F 和 N 的合力与重力等大反向物理备课大师 免费】“备课大师”全科【9 门】：免注册，不收费！ 20 0 110 0 110 0 态平衡问题所谓动态平衡问题是指通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态，这类问题的解决方法一
5、般用图解法和相似三角形法1图解法(1)特征：物体受三个力作用，这三个力中，一个是恒力，大小、方向均不变化，另两个是变力，其中一个是方向不变的力，另一个是大小、方向均变化的力(2)处理方法：把这三个力平移到一个矢量三角形中，利用图解法判断两个变力大小、方向的变化2相似三角形法(1)特征：物体一般也受三个力作用，这三个力中，一个是恒力，另两个是大小、方向都变化的力(2)处理方法：把这三个力平移到一个矢量三角形中，找到题目情景中的结构三角形，这时往往三个力组成的力三角形与此结构三角形相似利用三角形的相似比判断出这两个变力大小的变化情况例 2 如图 3 所示，小球放在光滑的墙与装有铰链的光滑薄板之间，
6、当墙与薄板之间的夹角 缓慢地增大到 90的过程中( )图 3A小球对薄板的压力增大B小球对墙的压力减小C小球对墙的压力先减小后增大D小球对薄板的压力不可能小于球的重力解析根据小球重力的作用效果，可以将重力 G 分解为使球压板的力 使球压墙的力 出平行四边形如图所示，当 增大时，F 1、变小，而且在 90时，F 1有最小值，等于 G，所以 B、D 项均正确物理备课大师 免费】“备课大师”全科【9 门】：免注册，不收费！ 如图 4 所示，固定在水平面上的光滑半球，球心 O 的正上方固定一个光滑小定滑轮，细绳一端拴一小球，小球置于半球面上的 A 点，另一端绕过定滑轮今缓慢拉绳使小球从 此过程中，半球
7、对小球的支持力大小 N 及细绳的拉力 F 大小的变化情况是()图 4AN 变大，F 变大 BN 变小，F 变大CN 不变，F 变小 DN 变大，F 变小解析小球受力如图甲所示， F、N、G 构成一封闭三角形由图乙可知 F/ /GB NG短， 变， 变，故 F 变小，N 不变答案体法与隔离法分析连接体平衡问题1隔离法：为了弄清系统(连接体 )内某个物体的受力和运动情况一般要把这个物体隔离出来进行受力分析，然后利用平衡条件求解2整体法：当只涉及系统而不涉及系统内部某些物体的受力和运动时，一般可把整个系统看成一个物体，画出系统整体的受力图，然后利用平衡条件求解注意隔离法和整体法常常需要交叉运用，从而
8、优化解题思路和方法，使解题简捷明快例 4 如图 5 所示，A、B 两个物体的质量都是 1 在它们在拉力 F 的作用下相对静止一起向右做匀速直线运动已知 A、B 之间的动摩擦因数 与地面间的动摩擦因数B 地 0 m/s 5物理备课大师 免费】“备课大师”全科【9 门】：免注册，不收费！(1)对 A、 B 分别画出完整的受力分析(2)A、B 之间的摩擦力大小为多少(3)拉力 F 的大小为多少解析(1)以 A 为研究对象，A 受到重力、支持力作用；以 B 为研究对象，B 受到重力、支持力、压力、拉力、地面对 B 的滑动 摩擦力作用，如图所示(2)对 A：由二力平衡可知 A、B 之间的摩擦力为 0.(
9、3)以 A、B 整体为研究对象，由于两物体一起做匀速直线运动，所以受力如图水平方向上由二力平衡得拉力等于滑动摩擦力，即 Ff B 地 BG A，所以 F110110) N4 1)见解析图(2)0 (3)4 成法态平衡问题：1图解法；2 矢量三角形法)用三根轻绳将质量为 m 的物块悬挂在空中，如图 6 所示已知 竖直方向的夹角分别为 30和 60，则 和 中的拉力分别为 ()物理备课大师 免费】“备课大师”全科【9 门】：免注册，不收费！， B. 2 12 32C. D. 2 12 34答案析结点 c 的受力情况如图， 设 受到的拉力为 F1、受到的拉力为 据平衡条件知 2 的合力 F 与重力
10、大、反向，由几何知 识得30 0 正确2(动态平衡问题)用细绳 B 悬挂一重物，平，O 为半圆形支架的圆心，悬点 在支架上悬点 A 固定不动，将悬点 B 从图 7 所示位置逐渐移到 C 点的过程中，试分析 和 中的拉力变化情况为()图 7A中的拉力逐渐减小B中的拉力逐渐增大C中的拉力逐渐减小D中的拉力先减小后增大答案免费】“备课大师”全科【9 门】：免注册，不收费！如图所示，在支架上选 取三个点 2、悬点 B 分别移动到 2、点时，B 中的拉力分 别为 图中可以直观地看出，T 方向不变；而 方向不断改 变；当 后 A、D 正确3.(整体法与隔离法)如图 8 所示，吊车 m 和磅秤 N 共重 5
11、00 N，物体 G 重 300 N，当装置平衡时，磅秤的示数是()图 8A500 N B400 00 N D100 解析先用整体法分析，所有物体 总重为 800 N，则与定滑轮相连的绳子的拉力都是 400 N，所以下面两股绳子的拉力都是 200 N，最后以 G 为研究对象可知磅秤对 G 的支持力为 100 N，(矢量三角形法)如图 9 所示，电灯的重力为 20 N，绳 天花板间的夹角为 45，绳 绳 O 上的拉力的大小(请分别用两种方法求解)图 9答案20 N20 解法一 矢量三角形法(力的合成法)O 点受三个力作用处于平衡状态，如图所示，物理备课大师 免费】“备课大师”全科【9 门】：免注册，不收费！，大小等于 F 5F CG 灯5解得 0 N，F B20 O、的拉力分别为 20 N、20 正交分解法如图所示，将 据物体的平衡条件知5F 5F 点，用力 F 拉小球使绳编离竖直方向 30，小球处于静止状态，力 F 与竖直方向成角 ，如图 1 所示，若要使拉力 F 取最小值，则角 应为( )图 1A30 B60 C90 D45答案免费】“备课大师”全科【9 门】：免注册，不收费！选取小球为研究对象，小球受三个共点力作用：重力 G、拉力 F 和轻绳拉力 T，由于小球处于平衡状态，所以小球所受的合
