《2011届高考物理共点力作用下物体的平衡复习教案1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2011届高考物理共点力作用下物体的平衡复习教案1（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2011 届高考物理共点力作用下物体的平衡复习教案 1第四时 共点力作用下物体的平衡【教学要求】1了解共点力作用下物体平衡的概念，知道共点力作用下物体的平衡条，并用计算有关平衡的问题。 （不要求解决复杂连接体的平衡问题）2用共点力平衡的条解释生活中的有关问题。【知识再现】一、平衡状态、平衡力物体在几个力作用下处于静止或匀速直线运动状态，叫做平衡状态，这几个力互相叫做平衡力（或其中一个力叫其余几个力的平衡力）二、物体的平衡条共点力作用下平衡条：1、合外力为零，即：F=0 或 Fx=0 F=02、共点力平衡的几何条：根据共点力作用下物体的平衡条和力的合成的多边形定则可知，共点力平衡的几何条是：各力
2、首尾相接自行构成封闭的力多边形议一议：物体的速度为零和物体处于平衡状态是一回事吗？为什么？知识点一平衡状态和平衡条下列情况可作平衡处理：（1）静止：v=0，a=0；（2）匀速直线运动：v =恒量， a=0；（3）匀速转动：=恒量。【应用 1】 （合肥市 2007 年教学质量检测一）在下列运动状态下，物体处于平衡状态的有（ ）A蹦床运动员上升到最高点时B 秋千摆到最低点时相对静止于水平匀速运动的传送带上的货物D宇航员费俊龙、聂海胜乘坐“神舟” 六号进入轨道做圆周运动时导示: 选择。物体处于平衡状态时所受的合力为零。知识点二物体的平衡条的推论共点力作用下物体的平衡条的推论：1、物体受两个共点力作用
3、平衡，这两个力必大小相等，方向相反，作用在一条直线上。2、物体受三个共点力作用平衡，则三个力的作用线必相交于同一点。其中任意两个力的合力，一定与第三个力等值反向。3、三个以上力依次类推，而且三个以上的力最终都可归结为三个力的平衡。所以，三个力平衡在共点力作用下物体的平衡问题中具有典型性。4、一个物体受三个共点力而平衡，若其中第一个力为恒力，第二个力方向不变，第三个力大小、方向都改变，则当第三个力与第二个力垂直时最小。【应用 2】(08 孝感一中届高三期中检测) 如图所示，用两根细线把 A、B 两小球悬挂在天花板上的同一点，并用第三根细线连接A、B 两小球，然后用某个力 F 作用在小球 A 上，
4、使三根细线均处于直线状态，且 B 细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态。则该力可能为图中的（）A、F1 B、F2、F3 D、F4导示: 选择 B。小球处于静止状态，受到竖直向下的重力、沿绳向上的拉力和力F 作用，合力为零，根据三力平衡条知，力 F 作用的区域在 A 的右方、D 的上方。F2、F3符合条。类型一平衡条的应用问题【例 1】(08 孝感一中届高三期中检测)如图所示，要在客厅里挂一幅质量=12g 的画（含画框） ，已知画框背面有两个相距 l=08、位置固定的挂钩。现将轻质细绳的两端分别固定在两个挂钩上，把画对称地挂在插入竖直墙壁的光滑钉子上，挂好后整条细绳呈绷紧状态。若细绳能够承受
5、的最大拉力为 Fax=10N，g 取 10/s2，要使细绳不被拉断，求细绳的最小长度。导示；画（含画框）受到重力 g 和两个大小相等的细绳拉力 F 的作用而处于静止状态，当 时，对应于细绳不被拉断的最小长度 x； 作细绳拉力的合力 F 合（见图） ，由平衡条有：由相似三角形的相似比有 代入数据解得 x=1 。本题的关键是正确对研究对角进行受力分析，灵活运用平衡条和数学中三角形有关知识进行求解。类型二临界极值问题【例 2】(08 孝感一中届高三期中检测)如图所示，某同学在地面上拉着一个质量为=30g 的箱子匀速前进，已知箱与地面间的动摩擦因数为 =0，拉力 F1 与水平面夹角为 =4，g=10/
6、s2。求：（1）绳子的拉力 F1 为多少？（2）该同学能否用比 F1 小的力拉着箱子匀速前进？如果能，请求出拉力的最小值。若不能，请说明理由。导示；（1）对该同学进行受力分析，由平衡条得：F1s4=(gF1sin4)；所以，F1 = g s4+sin4 = 1002N ；（2）设拉力与水平方向夹角为 ，则Fs=(gFsin)；F = g s+sin ；当 =artan 时，F 有最小值，其值为：Fin = g 1+2 = 60 N 。本题的关键是求 s+sin 的极值，难度较大，希引起注意。类型三辨析题【例 3】 (08 孝感一中届高三期中检测)在倾角为 的斜面上，一条质量不计的皮带一端固定在
7、斜面上端，另一端绕过一中间有一圈凹槽的圆柱体，并用与斜面夹角为 的力拉住，使整个装置处于静止状态，如图所示。不计一切摩擦，圆柱体质量为，求拉力 F 的大小和斜面对圆柱体的弹力 N 的大小。某同学分析过程如下：将拉力 F 沿斜面和垂直于斜面方向进行分解。沿斜面方向： F s g sin沿垂直于斜面方向：F sinNg s 问：你同意上述分析过程吗？若同意，按照这种分析方法求出 F及 N 的大小；若不同意，指明错误之处并求出你认为正确的结果。导示：不同意。因为平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用，该同学没有考虑。（1）式应改为：F sbF g sina 由上式得 Fg sina1sb 所以，Ng
8、saF sinbg sag sinb sina1sb 类型四实际问题分析【例 4】我国第一座跨度超千米的特大悬索桥在江阴正式通车该桥主跨为 1 38 ,桥全长 3 071 ,桥下通航高度为 0 ，两岸的桥塔高 196 横跨长江南北两岸的两根主缆绕过桥塔顶鞍座，由南北锚旋固定，整个桥面和主缆的 4 8 万吨重量都悬在这两根主缆上为计算方便起见，其整体结构可简化为如图所示，每根主缆的张力约为（ ）A、24108N B、6108N 、12l09N D、24109N【解析】选择 B。对大桥进行受力分析（如图） ，图甲中大桥受整个桥面和主缆的总重力以及四段钢索的拉力，这些力的合力为零，大桥处于静止的平衡
9、状态这些力可等效为平面共点力系，设其延长线相交于点，其受力如图乙所示设总重力为 G（48108N） ，四段钢缆每段拉力均为 F，则由相似三角形关系：解得F=8108N故选项 B 正确1、 （无锡市 08 届高三基础测试）如图所示，A 与 B 两个物体用轻绳相连后，跨过无摩擦的定滑轮，A 物体在 Q 位置时处于静止状态，若将 A 物体移到 P 位置，仍然能够处于静止状态，则 A 物体由 Q移到 P 后，作用于 A 物体上的力中增大的是( )A地面对 A 的摩擦力 B地面对 A 的支持力绳子对 A 的拉力 DA 受到的重力2、如图示，用光滑的粗铁丝做成一直角三角形，B 边水平，A 边竖直，AB=
10、，AB 及 A 两边上分别套有细线系着的铜环、N ，当它们静止时，细线跟 AB 所成的角 的大小为（细线长度小于 B） （ ）A= B /2 D /23 （镇江市 08 届高三教学情况调查）如图物体 A 在竖直向上的拉力 F 的作用下能静止在斜面上，则关于 A 受力的个数，下列说法中正确的是（ ） A、A 一定是受两个力作用 B 、 A 一定是受四个力作用 、A 可能受三个力作用 D、 A 不是受两个力作用就是受四个力作用4、(08 孝感一中届高三期中检测)如图所示，整个装置处于静止状态，A、B 两球由一根跨过定滑轮的轻绳相连接，A 为一带孔小球，穿在光滑固定的竖直杆 D 上，且 A 球与斜面不接触，B 与斜面的接触面光滑，处滑轮摩擦不计， 、B 之间的绳与竖直方向成 300 角，、A 之间的绳与斜面平行，斜面倾角 为 300，则 A、B 两球的质量比为（ ）A、 B、1 、 D、 、 （无锡市 08 届高三基础测试）如图所示，质量为、顶角为 的直角劈和质量为的正方体放在两竖直墙和水平面问，处于静止状态若不计一切摩擦，求：（1）水平面对正方体的弹力大小；（2）墙面对正方体的弹力大小。 答案：1、AB 2、D 3、D 4、 （1）(+)g （2）g/tan
