高中物理人教版（2019）必修一 3.5共点力的平衡 学案 （有答案）
文档属性
| 名称 | 高中物理人教版（2019）必修一 3.5共点力的平衡 学案 （有答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 5.4MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-10-16 19:21:15 | ||
图片预览
文档简介
中小学教育资源及组卷应用平台
3.5共点力的平衡
一学科核心素养
物理观念
1.掌握共点力的概念，掌握共点力作用下物体的平衡状态及其条件;2.运用共点力的平衡条件解决实际问题;
科学思维
1.通过分析共点力动态平衡问题， 建立运动过程理想化模型，养成构建模型的意识和能力;
2.通过解决平衡状态中的实际问题， 养成科学推理、科学论证的科学思维能力;科学探究
通过实验探究共点力的平衡条件，经历科学探究过程，掌握物理学的研究方法，养成科学探究能力和问题解决能力;
科学态度与价值观
1.在观看杂技演员表演，感叹杂技演员高超技艺的同时，感受到杂技演员的精彩表演的背后一定付出 了很多辛勤和汗水，激发学习兴趣，增加积极自强上进的学习动力;
2.通过探究共点力平衡的条件，形成探索自然的内在动力以及严谨认实事求是和持之以恒的科学态度;
3.通过例题，感受到物理知识与实际生活密切相连，提高将物理知识应用于解决实际问题的意识。
二学习重难点
重点:共点力平衡的条件;
难点:共点力平衡的应用。例如在例题1中研究对象的选取，例题2中摩擦力的方向，如何将实际问题转化为物理图景等。
三课前预习
1．如图所示，物体A和B处于静止状态，重力分别为9N和4N，不计弹簧测力计和细线的重力，不考虑摩擦，弹簧测力计的读数是__________。
2．如图所示装置中，人的重为600N，站在重为400N的平台上用手竖直向下拉住跨过光滑滑轮的绳子而保持平衡，此时人对平台的压力大小为______；若增加平台重力而仍要保持平衡，则平台的最大重力为______。
3．如图为某小组利用DIS实验装置研究支架上力的分解装置，A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在收到拉力时读数为正，受到压力时读数为负，A传感器用轻绳与轻杆一端O相连，并在连接点挂上钩码，传感器用光滑转轴与轻杆另一端相连，轻杆保持水平。某次记录数据为：绳子与水平杆夹角∠AOB=30°，F1示数为-0.868N，F2示数为1.001N，此时钩码的质量为____________。若绳子与水平杆夹角从30°逐渐增加到120°，则BO杆所受的作用力大小变化情况是_____________。
4．刀、斧、凿等切削工具的刃部叫作劈，如图所示是用斧头劈木柴的示意图。劈的纵截面是一个等腰三角形，使用劈的时候，垂直劈背加一个力F，这个力产生两个作用效果，使劈的两个侧面推压木柴，把木柴劈开。设劈背的宽度为d，劈的侧面长为l，不计斧头的自身重力，则劈的侧面推压木柴的力约为____，劈的纵截面顶角越____（选填“大”或“小”），木柴越容易被劈开。
5．如图所示，物块A、B、C叠放在水平桌面上，的力分别作用于物体B、C上，A、B、C仍保持静止。以、分别表示A与B、B与C间的静摩擦力的大小，则___________，___________。
6．如图所示，甲和乙两物块的接触面是水平的，甲与乙保持相对静止一起沿固定粗糙斜面匀速下滑，在下滑过程中甲的受力个数为___________个，乙的受力个数为___________个。
7．如图1，五个完全一样的象棋棋子整齐叠放在水平桌面上，各接触面水平且动摩擦因数相等、最大静摩擦因数等于动摩擦因数。最下面的5号子左端与地面P点重合。现在给中间的3号棋子施加一个水平向右的恒力F。小白认为F作用一段时间后，五个棋子的位置情况可能如图2所示。你认为小白的判断___________（选填“不合理”或“不合理”），理由为___________。
8．如图所示，凹形槽半径R=30 cm，质量m=1 kg的小物块（可视为质点）在沿半径方向的轻弹簧挤压下处于静止状态。已知弹簧的劲度系数k=50 N/m，弹簧原长L0=40 cm，一端固定在圆心O处，弹簧与竖直方向的夹角θ=37°，g取10 m/s2，取sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，物块对槽的压力大小为____N，槽对物块的摩擦力大小为____N。
四自我检测
1．如图a所示，质量为m的半球体静止在倾角为θ的平板上，当θ从0°缓慢增大到90°的过程中，半球体所受摩擦力Ff与θ的关系如图b所示，已知半球体始终没有脱离平板，半球体与平板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g，则（ ）
A．0~q段图像可能是直线 B．q~段图像可能是直线
C．q D．
2．如图所示，半径相同、质量分布均匀的圆柱体E和半圆柱体M靠在一起，E、M之间无摩擦力，E的重力为G，M下表面粗糙，E、M均静止在水平地面上，现过E的轴心施以水平作用力F，可缓慢地将E拉离地面一直滑到M的顶端，整个过程中，M始终处于静止状态，对该过程的分析，下列说法不正确的是（ ）
A．地面所受M的压力不变
B．地面对M的摩擦力逐渐增大
C．开始时拉力F最大，且为，以后逐渐减小为0
D．E、M间的压力开始时最大，且为2G，以后逐渐减小到G
3．如图所示，AC是上端带光滑轻质定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点，另一端B悬挂一重力为G的物体，且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮，用力F拉绳，开始时∠BCA>90°，现使∠BCA缓慢变小，直到∠BCA＝30°。此过程中，轻杆BC所受的力（ ）
A．逐渐减小 B．逐渐增大
C．大小不变 D．先减小后增大
4．学校农耕园体验过一堂回味无穷的施肥课，两位同学抬肥的示意图，重为G的肥料桶用绕过直木杆的绳子悬挂处于静止状态，两侧绳子的夹角为，忽略木杆的弯曲情况，下列说法正确的是（ ）
A．增加绳子长度，绳子的拉力会减小
B．增加绳子长度，两同学肩膀受到的压力会减小
C．减小绳子长度，两同学肩膀受到的压力会减小
D．绳子的拉力大小为
5．躺椅在生活中用途广泛，图甲中人双脚离地而坐，图乙中人双脚着地而坐。两图中位于水平地面上的人和椅子都保持静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．甲中人对躺椅的压力是由椅子发生形变产生的
B．甲中人不同的躺姿会改变躺椅对人的合力
C．乙中人脚用力蹬地时，躺椅对人背部摩擦力一定沿椅面向上
D．乙中人脚用力蹬地时，脚对地的摩擦力大小与躺椅对地的摩擦力大小相等
6．长直木板上表面上静置一物体，木板由水平位置缓慢转至物体恰好在木板上滑动时，物体所受摩擦力Ff与木板倾角θ间关系图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
7．如图所示，用轻绳系住一质量为2m的匀质大球，大球和墙壁之间放置一质量为m的匀质小球，各接触面均光滑。系统平衡时，绳与竖直墙壁之间的夹角为α，两球心连线O1O2与轻绳之间的夹角为β，则α、β应满足（ ）
A．绳子的拉力可能小于墙壁的支持力
B．墙壁的支持力一定小于两球的重力
C．3tanα=tan（α+β）
D．3tanα=3tan（α+β）
8．如图甲所示，质量为、倾角为的直角劈B放在水平面上，在劈的斜面上放一质量为的物体A，将一竖直向下的力作用于A上，物体A刚好沿斜面匀速下滑。若将一斜向下的力作用在A上时，A加速下滑，如图乙所示，则在图乙中关于水平面对劈的摩擦力及支持力的结论正确的是（ ）
A．， B．，
C．方向向右， D．方向向右，
9．如图所示，一辆质量为m的汽车，停在斜面倾角为的斜坡上，下列说法正确的是（ ）
A．斜面对汽车的作用力等于mg B．汽车对斜面的压力为
C．斜面对汽车的静摩擦力为 D．汽车所受合外力为mg
10．如图所示，用水平力把一铁块紧压在竖直墙壁上静止不动，当增大时（ ）
A．墙对铁块的弹力减小 B．墙对铁块的摩擦力增大
C．墙对铁块的摩擦力不变 D．墙与铁块间的摩擦力减小
参考答案：
1．4N
2． 350 1800
3． 0.05kg 先减小后增大
4． 小
5． 0 5
6． 2 4
7． 不合理 见解析
8． 13 6
三课前预习
四自我检测
1．D
2．B
3．C
4．A
5．D
6．D
7．C
8．B
9．A
10．C
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)
3.5共点力的平衡
一学科核心素养
物理观念
1.掌握共点力的概念，掌握共点力作用下物体的平衡状态及其条件;2.运用共点力的平衡条件解决实际问题;
科学思维
1.通过分析共点力动态平衡问题， 建立运动过程理想化模型，养成构建模型的意识和能力;
2.通过解决平衡状态中的实际问题， 养成科学推理、科学论证的科学思维能力;科学探究
通过实验探究共点力的平衡条件，经历科学探究过程，掌握物理学的研究方法，养成科学探究能力和问题解决能力;
科学态度与价值观
1.在观看杂技演员表演，感叹杂技演员高超技艺的同时，感受到杂技演员的精彩表演的背后一定付出 了很多辛勤和汗水，激发学习兴趣，增加积极自强上进的学习动力;
2.通过探究共点力平衡的条件，形成探索自然的内在动力以及严谨认实事求是和持之以恒的科学态度;
3.通过例题，感受到物理知识与实际生活密切相连，提高将物理知识应用于解决实际问题的意识。
二学习重难点
重点:共点力平衡的条件;
难点:共点力平衡的应用。例如在例题1中研究对象的选取，例题2中摩擦力的方向，如何将实际问题转化为物理图景等。
三课前预习
1．如图所示，物体A和B处于静止状态，重力分别为9N和4N，不计弹簧测力计和细线的重力，不考虑摩擦，弹簧测力计的读数是__________。
2．如图所示装置中，人的重为600N，站在重为400N的平台上用手竖直向下拉住跨过光滑滑轮的绳子而保持平衡，此时人对平台的压力大小为______；若增加平台重力而仍要保持平衡，则平台的最大重力为______。
3．如图为某小组利用DIS实验装置研究支架上力的分解装置，A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在收到拉力时读数为正，受到压力时读数为负，A传感器用轻绳与轻杆一端O相连，并在连接点挂上钩码，传感器用光滑转轴与轻杆另一端相连，轻杆保持水平。某次记录数据为：绳子与水平杆夹角∠AOB=30°，F1示数为-0.868N，F2示数为1.001N，此时钩码的质量为____________。若绳子与水平杆夹角从30°逐渐增加到120°，则BO杆所受的作用力大小变化情况是_____________。
4．刀、斧、凿等切削工具的刃部叫作劈，如图所示是用斧头劈木柴的示意图。劈的纵截面是一个等腰三角形，使用劈的时候，垂直劈背加一个力F，这个力产生两个作用效果，使劈的两个侧面推压木柴，把木柴劈开。设劈背的宽度为d，劈的侧面长为l，不计斧头的自身重力，则劈的侧面推压木柴的力约为____，劈的纵截面顶角越____（选填“大”或“小”），木柴越容易被劈开。
5．如图所示，物块A、B、C叠放在水平桌面上，的力分别作用于物体B、C上，A、B、C仍保持静止。以、分别表示A与B、B与C间的静摩擦力的大小，则___________，___________。
6．如图所示，甲和乙两物块的接触面是水平的，甲与乙保持相对静止一起沿固定粗糙斜面匀速下滑，在下滑过程中甲的受力个数为___________个，乙的受力个数为___________个。
7．如图1，五个完全一样的象棋棋子整齐叠放在水平桌面上，各接触面水平且动摩擦因数相等、最大静摩擦因数等于动摩擦因数。最下面的5号子左端与地面P点重合。现在给中间的3号棋子施加一个水平向右的恒力F。小白认为F作用一段时间后，五个棋子的位置情况可能如图2所示。你认为小白的判断___________（选填“不合理”或“不合理”），理由为___________。
8．如图所示，凹形槽半径R=30 cm，质量m=1 kg的小物块（可视为质点）在沿半径方向的轻弹簧挤压下处于静止状态。已知弹簧的劲度系数k=50 N/m，弹簧原长L0=40 cm，一端固定在圆心O处，弹簧与竖直方向的夹角θ=37°，g取10 m/s2，取sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，物块对槽的压力大小为____N，槽对物块的摩擦力大小为____N。
四自我检测
1．如图a所示，质量为m的半球体静止在倾角为θ的平板上，当θ从0°缓慢增大到90°的过程中，半球体所受摩擦力Ff与θ的关系如图b所示，已知半球体始终没有脱离平板，半球体与平板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g，则（ ）
A．0~q段图像可能是直线 B．q~段图像可能是直线
C．q D．
2．如图所示，半径相同、质量分布均匀的圆柱体E和半圆柱体M靠在一起，E、M之间无摩擦力，E的重力为G，M下表面粗糙，E、M均静止在水平地面上，现过E的轴心施以水平作用力F，可缓慢地将E拉离地面一直滑到M的顶端，整个过程中，M始终处于静止状态，对该过程的分析，下列说法不正确的是（ ）
A．地面所受M的压力不变
B．地面对M的摩擦力逐渐增大
C．开始时拉力F最大，且为，以后逐渐减小为0
D．E、M间的压力开始时最大，且为2G，以后逐渐减小到G
3．如图所示，AC是上端带光滑轻质定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点，另一端B悬挂一重力为G的物体，且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮，用力F拉绳，开始时∠BCA>90°，现使∠BCA缓慢变小，直到∠BCA＝30°。此过程中，轻杆BC所受的力（ ）
A．逐渐减小 B．逐渐增大
C．大小不变 D．先减小后增大
4．学校农耕园体验过一堂回味无穷的施肥课，两位同学抬肥的示意图，重为G的肥料桶用绕过直木杆的绳子悬挂处于静止状态，两侧绳子的夹角为，忽略木杆的弯曲情况，下列说法正确的是（ ）
A．增加绳子长度，绳子的拉力会减小
B．增加绳子长度，两同学肩膀受到的压力会减小
C．减小绳子长度，两同学肩膀受到的压力会减小
D．绳子的拉力大小为
5．躺椅在生活中用途广泛，图甲中人双脚离地而坐，图乙中人双脚着地而坐。两图中位于水平地面上的人和椅子都保持静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．甲中人对躺椅的压力是由椅子发生形变产生的
B．甲中人不同的躺姿会改变躺椅对人的合力
C．乙中人脚用力蹬地时，躺椅对人背部摩擦力一定沿椅面向上
D．乙中人脚用力蹬地时，脚对地的摩擦力大小与躺椅对地的摩擦力大小相等
6．长直木板上表面上静置一物体，木板由水平位置缓慢转至物体恰好在木板上滑动时，物体所受摩擦力Ff与木板倾角θ间关系图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
7．如图所示，用轻绳系住一质量为2m的匀质大球，大球和墙壁之间放置一质量为m的匀质小球，各接触面均光滑。系统平衡时，绳与竖直墙壁之间的夹角为α，两球心连线O1O2与轻绳之间的夹角为β，则α、β应满足（ ）
A．绳子的拉力可能小于墙壁的支持力
B．墙壁的支持力一定小于两球的重力
C．3tanα=tan（α+β）
D．3tanα=3tan（α+β）
8．如图甲所示，质量为、倾角为的直角劈B放在水平面上，在劈的斜面上放一质量为的物体A，将一竖直向下的力作用于A上，物体A刚好沿斜面匀速下滑。若将一斜向下的力作用在A上时，A加速下滑，如图乙所示，则在图乙中关于水平面对劈的摩擦力及支持力的结论正确的是（ ）
A．， B．，
C．方向向右， D．方向向右，
9．如图所示，一辆质量为m的汽车，停在斜面倾角为的斜坡上，下列说法正确的是（ ）
A．斜面对汽车的作用力等于mg B．汽车对斜面的压力为
C．斜面对汽车的静摩擦力为 D．汽车所受合外力为mg
10．如图所示，用水平力把一铁块紧压在竖直墙壁上静止不动，当增大时（ ）
A．墙对铁块的弹力减小 B．墙对铁块的摩擦力增大
C．墙对铁块的摩擦力不变 D．墙与铁块间的摩擦力减小
参考答案：
1．4N
2． 350 1800
3． 0.05kg 先减小后增大
4． 小
5． 0 5
6． 2 4
7． 不合理 见解析
8． 13 6
三课前预习
四自我检测
1．D
2．B
3．C
4．A
5．D
6．D
7．C
8．B
9．A
10．C
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)