《高中物理课件 4.2物体的平衡课件 教科版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理课件 4.2物体的平衡课件 教科版必修1（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1共点力作用下物体的平衡共点力作用下物体的平衡2共点力平衡条件的应用共点力平衡条件的应用1猴子能够轻松地倒挂在树枝上，当其倒挂在树猴子能够轻松地倒挂在树枝上，当其倒挂在树枝上静止时，下列说法正确的是枝上静止时，下列说法正确的是()A树枝对猴子的作用力和猴子所受的重力是一对树枝对猴子的作用力和猴子所受的重力是一对平衡力平衡力B猴子对树枝的作用力和猴子所受的重力是一对猴子对树枝的作用力和猴子所受的重力是一对平衡力平衡力C猴子对树枝的作用力和树枝对猴子的作用力是猴子对树枝的作用力和树枝对猴子的作用力是一对平衡力一对平衡力D猴子很轻，其重力不需要平衡就能静止在空中猴子很轻，其重力不需要平衡就能静止在空
2、中【答案答案】A【解析解析】可以先将可以先将F1、F2两个力进行合成，合两个力进行合成，合力为力为8 N，方向向右，木块处于静止状态，所以，方向向右，木块处于静止状态，所以木块还受到向左的摩擦力木块还受到向左的摩擦力8 N撤去撤去F1后，木块后，木块受受2 N的推力，方向向左，的推力，方向向左， 所以木块受所以木块受2 N的摩的摩擦力，方向向右，水平方向合力为零故正确答擦力，方向向右，水平方向合力为零故正确答案为案为D.【答案答案】D一、共点力作用下物体的平衡状态一、共点力作用下物体的平衡状态物体在力的作用下保持物体在力的作用下保持_或或_的的状态状态二、共点力作用下物体的平衡条件二、共点力作
3、用下物体的平衡条件物体所受共点力的物体所受共点力的_为零，即为零，即_或或Fx合合0、Fy合合0.静止静止匀速直线运动匀速直线运动合力合力F合合0三、平衡条件的应用三、平衡条件的应用1物体的静态平衡：物体的静态平衡：物体所受力的物体所受力的_为零，为零，处于处于_的平衡状态的平衡状态2物体在某方向的平衡物体在某方向的平衡：运动的物体在某一方：运动的物体在某一方向上向上_时，在该方向上处于时，在该方向上处于_状态状态合力合力静止静止合力为零合力为零平衡平衡一、对物体的平衡状态的理解一、对物体的平衡状态的理解1从动力学的角度理解：处于平衡状态的物体从动力学的角度理解：处于平衡状态的物体所受的合外力
4、为零，反过来物体受到的合外力为所受的合外力为零，反过来物体受到的合外力为零，它一定处于平衡状态零，它一定处于平衡状态2从运动学的角度理解从运动学的角度理解平衡状态的物体处于静止或匀速直线运动状态，平衡状态的物体处于静止或匀速直线运动状态，此种状态其加速度为零即处于平衡状态的物体此种状态其加速度为零即处于平衡状态的物体加速度为零，反过来加速度为零的物体一定处于加速度为零，反过来加速度为零的物体一定处于平衡状态平衡状态3静态平衡与动态平衡静态平衡与动态平衡(1)静态平衡是处于静止状态的平衡，合力为零静态平衡是处于静止状态的平衡，合力为零(2)动态平衡是匀速直线运动状态的平衡，合力为动态平衡是匀速直
5、线运动状态的平衡，合力为零零4平衡状态和平衡条件不同平衡状态和平衡条件不同(1)平衡状态指物体的匀速直线运动或静止状态，平衡状态指物体的匀速直线运动或静止状态，平衡条件是指要使物体保持平衡状态时，作用在平衡条件是指要使物体保持平衡状态时，作用在物体上的力要满足的条件物体上的力要满足的条件(2)力的平衡是作用在同一物体上的几个力所满足力的平衡是作用在同一物体上的几个力所满足的一种关系，物体的平衡是物体所处的一种状态的一种关系，物体的平衡是物体所处的一种状态力的平衡是物体平衡的条件，物体平衡是力的力的平衡是物体平衡的条件，物体平衡是力的平衡的结果平衡的结果(1)速度速度v0，合力，合力F合合0，物
6、体处于平衡状，物体处于平衡状态态(2)速度速度v0的时刻，的时刻，F合合0，物体不是处于平，物体不是处于平衡状态衡状态1.物体在共点力作用下，下列说法中正确的是物体在共点力作用下，下列说法中正确的是()A物体的速度在某一时刻等于零时，物体就物体的速度在某一时刻等于零时，物体就一定处于平衡状态一定处于平衡状态B物体相对另一物体保持静止时，物体一定物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态处于平衡状态C物体所受合外力为零时，就一定处于平衡物体所受合外力为零时，就一定处于平衡状态状态D物体做匀加速运动时，物体处于平衡状态物体做匀加速运动时，物体处于平衡状态【解析解析】本题考查对平衡状态的判断，
7、处于平衡状本题考查对平衡状态的判断，处于平衡状态的物体从运动形式上是处于静止或匀速直线运动状态的物体从运动形式上是处于静止或匀速直线运动状态，从受力上看，物体所受合外力为零某一时刻速态，从受力上看，物体所受合外力为零某一时刻速度为零的物体，受力不一定为零，故不一定处于平衡度为零的物体，受力不一定为零，故不一定处于平衡状态，状态，A错误；物体相对另一物体静止时，该物体不错误；物体相对另一物体静止时，该物体不一定静止，如当另一物体做变速运动时，该物体也做一定静止，如当另一物体做变速运动时，该物体也做变速运动，此时物体处于非平衡状态，故变速运动，此时物体处于非平衡状态，故B错误；错误；C选项符合平衡
8、条件的判断，为正确选项；物体做匀加选项符合平衡条件的判断，为正确选项；物体做匀加速运动，所受合外力不为零，所以不是平衡状态，故速运动，所受合外力不为零，所以不是平衡状态，故D错误，选错误，选C.【答案答案】C二、由平衡条件得出的结论二、由平衡条件得出的结论1物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个力必定等大反向共线，是一对平衡力力必定等大反向共线，是一对平衡力2物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，任物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，任意两个力的合力与第三个力等大反向共线意两个力的合力与第三个力等大反向共线3物体受物体受N个共点力作用处于平衡状态时，
9、其中个共点力作用处于平衡状态时，其中任意一个力与剩余任意一个力与剩余(N1)个力的合力一定等大反向个力的合力一定等大反向共线共线4当物体处于平衡状态时，沿任意方向物体所受当物体处于平衡状态时，沿任意方向物体所受的合力均为零的合力均为零【解析解析】物体受重力物体受重力mg、拉力、拉力F、支持力、支持力N和和摩擦力摩擦力f共同作用处于平衡状态，则四个力的合力共同作用处于平衡状态，则四个力的合力为零，即有为零，即有f与与F的合力的大小等于重力和支持力的合力的大小等于重力和支持力的合力的大小，方向相反的合力的大小，方向相反【答案答案】C【解析解析】在共点力作用下处于平衡状态的物体，在共点力作用下处于平
10、衡状态的物体，必然同时具备两个特点：从运动状态来说，物体必然同时具备两个特点：从运动状态来说，物体保持静止或匀速运动，加速度为零；从受力情况保持静止或匀速运动，加速度为零；从受力情况来说，合力为零来说，合力为零显然，静止在粗糙斜面上的物体和匀速行驶的汽显然，静止在粗糙斜面上的物体和匀速行驶的汽车都处于平衡状态，而沿光滑斜面由静止加速下车都处于平衡状态，而沿光滑斜面由静止加速下滑的物体，加速度不等于零，不处于平衡状态，滑的物体，加速度不等于零，不处于平衡状态，做自由落体运动的物体在刚开始下落时，尽管速做自由落体运动的物体在刚开始下落时，尽管速度度v0，但加速度，但加速度ag0，合力，合力FG0，
11、故也不，故也不处于平衡状态处于平衡状态【答案答案】AC判断物体是否处于平衡状态的方法：判断物体是否处于平衡状态的方法：(1)根据物体的运动状态根据物体的运动状态(看运动状态是静止，还看运动状态是静止，还是匀速运动是匀速运动)(2)根据物体的受力情况根据物体的受力情况(看合力是否为零看合力是否为零)11：下列说法中表明物体处于平衡状态的是：下列说法中表明物体处于平衡状态的是()A物体做匀速直线运动物体做匀速直线运动B物体静止物体静止C物体做匀加速直线运动物体做匀加速直线运动D物体做匀变速直线运动物体做匀变速直线运动【解析解析】只有物体保持静止或物体做匀速直线只有物体保持静止或物体做匀速直线运动运
12、动(或物体的速度保持不变或物体的速度保持不变)才说明物体处于平才说明物体处于平衡状态衡状态C选项中物体做匀加速直线运动和选项中物体做匀加速直线运动和D选选项中物体做匀变速直线运动速度的大小在变，所项中物体做匀变速直线运动速度的大小在变，所以不正确正确选项为以不正确正确选项为A、B.【答案答案】AB【解析解析】本题选择本题选择C点作为研究对象，它受重点作为研究对象，它受重物物P竖直向下的拉力竖直向下的拉力FmPg、BC段绳的拉力段绳的拉力F1、AC段绳的拉力段绳的拉力F2，三力合力为零，三力合力为零当当F2达到最大值达到最大值200 N时，时，mPg115.6 N，F1231.2 N200 N由
13、此可看出，由此可看出，AC段绳的拉力达到段绳的拉力达到最大值，最大值，BC段绳的拉力已经超过其最大承受拉力，段绳的拉力已经超过其最大承受拉力，在该条件下，在该条件下，BC段绳子早已断裂从以上分析可段绳子早已断裂从以上分析可知，知，C点悬挂物体的重力最多为点悬挂物体的重力最多为100 N，这时，这时BC段段绳子即将拉断绳子即将拉断【答案答案】100 NBC处理平衡问题的物理思想方法：处理平衡问题的物理思想方法：(1)力的合成法力的合成法物体受三个共点力作用而平衡时，其中任意两物体受三个共点力作用而平衡时，其中任意两个力的合力必跟第三个力等大反向共线可利个力的合力必跟第三个力等大反向共线可利用力的
14、平行四边形定则，根据正弦定理、余弦用力的平行四边形定则，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解定理或相似三角形等数学知识求解【答案答案】A当板当板BC逐渐放至水平的过程中，逐渐放至水平的过程中，N1的方向不的方向不变，大小逐渐减小，变，大小逐渐减小，N2的方向发生变化，大小的方向发生变化，大小也逐渐减小；如右上图所示，由牛顿第三定律也逐渐减小；如右上图所示，由牛顿第三定律可知：可知：N1N1，N2N2，故答案，故答案B正确正确【答案答案】B动态平衡问题的解题方法动态平衡问题的解题方法(1)图解法：对研究对象进行受力分析，用平行四图解法：对研究对象进行受力分析，用平行四边形定则画出不同
15、状态下力的矢量图，然后根据有边形定则画出不同状态下力的矢量图，然后根据有向线段长度的变化判断各力的变化情况向线段长度的变化判断各力的变化情况利用图解法解题的条件利用图解法解题的条件物体受三个力的作用而处于平衡状态物体受三个力的作用而处于平衡状态一个力不变，另一个力的方向不变，第三个力的一个力不变，另一个力的方向不变，第三个力的大小、方向均变化大小、方向均变化(2)解析法：对研究对象的任一状态进行受力分析，解析法：对研究对象的任一状态进行受力分析，列出平衡方程、写出函数关系式，再根据自变量的列出平衡方程、写出函数关系式，再根据自变量的变化进行分析，得出结论变化进行分析，得出结论【答案答案】BD没
16、有良好的思维习惯，导致错误出现没有良好的思维习惯，导致错误出现在处理力的平衡问题的时候，受力分析和分步在处理力的平衡问题的时候，受力分析和分步分段处理问题的思维习惯没有形成，凌乱的思分段处理问题的思维习惯没有形成，凌乱的思路很容易导致错误的产生路很容易导致错误的产生质量为质量为10 kg的物体放在水平面上，它与水平的物体放在水平面上，它与水平面间的动摩擦因数为面间的动摩擦因数为0.2，在与水平方向成，在与水平方向成30角的拉力角的拉力F作用下匀速运动求作用下匀速运动求F的大小的大小(g10 m/s2)【答案答案】20.7 N【错因分析错因分析】造成错解的原因主要有以下三造成错解的原因主要有以下
17、三个方面：个方面：(1)没有养成画受力图的好习惯；没有养成画受力图的好习惯；(2)片面地认为正压力就是重力；片面地认为正压力就是重力；(3)不善于根据物理规律不善于根据物理规律(定律、定理等定律、定理等)分步列分步列出方程出方程所谓正压力指垂直于接触面的相互挤压力，与所谓正压力指垂直于接触面的相互挤压力，与重力没有必然的联系如图所示，甲中正压力重力没有必然的联系如图所示，甲中正压力与重力相等，乙中正压力小于重力，丙中正压与重力相等，乙中正压力小于重力，丙中正压力与重力无关力与重力无关1下列说法正确的是下列说法正确的是()A只有静止的物体才处于平衡状态只有静止的物体才处于平衡状态B只要物体的速度
18、为零，它就一定处于平衡只要物体的速度为零，它就一定处于平衡状态状态C只要物体的速度不等于零，它一定不处于只要物体的速度不等于零，它一定不处于平衡状态平衡状态D只有加速度为零的物体才处于平衡状态只有加速度为零的物体才处于平衡状态【解析解析】物体静止或物体做匀速直线运动就物体静止或物体做匀速直线运动就处于平衡状态，由运动学公式知处于平衡状态，由运动学公式知a0时，物体时，物体静止或做匀速直线运动，故处于平衡状态，平静止或做匀速直线运动，故处于平衡状态，平衡状态与速度大小无关，故衡状态与速度大小无关，故A、B、C均错，均错，D正正确确【答案答案】D【答案答案】D【解析解析】本题考查根据物体的运动状态
19、分析物体本题考查根据物体的运动状态分析物体的受力，摩擦力产生的条件等知识点物体做匀速的受力，摩擦力产生的条件等知识点物体做匀速直线运动，则受力平衡，将拉力直线运动，则受力平衡，将拉力F在水平方向和竖在水平方向和竖直方向上分解，则物体一定要受到滑动摩擦力的作直方向上分解，则物体一定要受到滑动摩擦力的作用再根据摩擦力产生的条件知，一定会产生弹力用再根据摩擦力产生的条件知，一定会产生弹力因此物体一定会受到四个力的作用因此物体一定会受到四个力的作用【答案答案】D【解析解析】由平衡条件可得：由平衡条件可得：F拉拉cos mg，F拉拉sin F风风，可以看出，可以看出B、D正确正确【答案答案】BDA弹簧伸长量将减小，即弹簧伸长量将减小，即xxC弹簧伸长量在传送带向右加速时将有所变弹簧伸长量在传送带向右加速时将有所变化，最终化，最终xxD弹簧伸长量在整个过程中始终保持不变，弹簧伸长量在整个过程中始终保持不变，即始终即始终xx【答案答案】D练规范、练技能、练速度
