3.5 共点力的平衡 导学案 -2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册
文档属性
| 名称 | 3.5 共点力的平衡 导学案 -2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 115.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-11-27 08:16:24 | ||
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文档简介
高一年级 物理学案 总第（19）期 (
专题
共点力平衡
班级学号
姓名
)
§3.5 共点力平衡
一、【目标展示】
学习目标：共点力的概念、共点力平衡的条件
学习重点：共点力平衡的条件、分析共点力平衡的方法
二、【师生互动】
【导学1】一、共点力、平衡状态
观察以下图片，思考问题
问题：可以把上述情况的力分为两类，你认为哪些情况可以分为一类，根据什么来划分的？
1．共点力：几个力如果都作用在物体的____________，或者它们的作用线_______________，这几个力叫做共点力。
2．平衡状态：物体受到几个力作用时，如果保持________或____________状态，我们就说这个物体处于________。
【导学2】二、共点力平衡的条件
思考：如图前两个物体处在静止状态，根据二力平衡，我们可以知道物体所受合外力为零，那么，当物体受到多个力的作用时，处于平衡状态，其所受的合力是否也为零？
1．利用力的合成规律，分析第三图中的小球合力是否为零？
2．根据正交分解法，分析图4中的物块合力是否为零？
【讨论归纳】
共点力平衡的条件：_______________________________；
2．若采用正交分解法，平衡条件表示为：___________________________；
3．物体处于平衡状态时，其所受合力____________；物体所受合力____________，物体一定处于平衡状态。
4．平衡条件的的推论：
（1）三力平衡：物体在三个力的作用下保持平衡，其中任意两个力的合力一定与第三个力____________；
（2）多力平衡：物体在多个力的作用下保持平衡，其中任意一个力与其余力的合力____________；
【导练1】物体在五个共点力的作用下保持平衡，如图所示，其中F1大小为10 N，方向水平向右．
(1)若撤去力F1，而保持其余四个力不变，求其余四个力的合力的大小和方向；
(2)若将F1转过90°，求物体所受的合力大小．
【导学3】三、静态平衡的分析方法
思考：分析物体的静态平衡问题，本质是分析物体的受力，因此可以采用哪些方法对静态平衡问题进行分析呢？
【讨论归纳】
1．合成法：物体在三个力的作用下保持平衡，其中任意两个力的合力一定与第三个力____________；
合成法一般用于物体受三个共点力的平衡问题；
2．分解法：物体在三个力的作用下保持平衡，将其中一个力按力的作用效果分解，则其分力与其它两个力满足平衡关系；
3．正交分解法：物体受三个力或三个以上的力的作用时，将物体所受的力分解为____________的两组力，每组力合力都为____________；
讨论：正交分解法该如何选取坐标轴的方向？
4．处理平衡问题的步骤：
(1)选择研究对象：研究对象可以是_________、_________，也可以是一个结点；
(2)画受力示意图：对研究对象进行______________，画出手里示意图；
(3)明确分析方法：合成法、正交分解法；
(4)列方程求解：根据平衡条件列出平衡方程；
(3)静摩擦力大小与正压力无关；
【导练2】用绳子将鸟笼挂在一根横梁上，如图所示．若鸟笼重19.6 N，求绳子OA和OB对结点O的拉力．(请尝试用多种方法解答)
【体系构建】
四、【高质训练】
1．一个物体受到三个共点力的作用，如果三个力的大小为如下各组情况，那么有可能使物体处于平衡状态的是( )
A．1N、4N、7N
B．2N、6N、9N
C．6N、8N、6N
D．2N、5N、8N
2．如图所示，斜面固定在水平地面上，木块静止在粗糙的斜面上。则下列说法正确的是( )
A．木块所受的合力沿斜面向下
B．斜面对木块的摩擦力可能沿斜面向下
C．斜面对木块的支持力等于木块的重力
D．斜面对木块的作用力大小等于木块的重力
3．用水平方向的力F将一块重为G的木块紧压在竖直的墙壁上，使木块保持静止，已知竖直墙壁与木块之间的动摩擦因数为μ。若增大水平力F，木块仍保持静止
A．木块与竖直墙壁间的接触面可能是光滑的
(
F
)B．木块与墙之间静摩擦力增大
C．木块与墙之间的摩擦力大小为μ F
D．木块与墙之间静摩擦力不变
4．如图所示，甲、乙两物体叠放在水平面上，用水平力F拉物体乙，它们仍保持静止状态，甲、乙接触面也为水平，则乙物体受力的个数为
A．3个
(
F
甲
乙
)B．4个
C．5个
D．6个
5．如图所示，质量为m1的甲通过三段轻绳悬挂，结点为O，轻绳OB水平且B端与放置在水平面上质量为m2的乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°，甲、乙都处于静止状态。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，tan37°=0.75，取g =10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）轻绳OA、OB受到的拉力是多大？
（2）乙受的摩擦力是多大？方向如何？
(
O
B
A
甲
乙
)（3）若乙的质量为m2=4kg，乙与水平面之间的动摩擦因数μ=0.3，则欲使乙在水平面上不滑动，甲的质量m1最大不能超过多少？
专题
共点力平衡
班级学号
姓名
)
§3.5 共点力平衡
一、【目标展示】
学习目标：共点力的概念、共点力平衡的条件
学习重点：共点力平衡的条件、分析共点力平衡的方法
二、【师生互动】
【导学1】一、共点力、平衡状态
观察以下图片，思考问题
问题：可以把上述情况的力分为两类，你认为哪些情况可以分为一类，根据什么来划分的？
1．共点力：几个力如果都作用在物体的____________，或者它们的作用线_______________，这几个力叫做共点力。
2．平衡状态：物体受到几个力作用时，如果保持________或____________状态，我们就说这个物体处于________。
【导学2】二、共点力平衡的条件
思考：如图前两个物体处在静止状态，根据二力平衡，我们可以知道物体所受合外力为零，那么，当物体受到多个力的作用时，处于平衡状态，其所受的合力是否也为零？
1．利用力的合成规律，分析第三图中的小球合力是否为零？
2．根据正交分解法，分析图4中的物块合力是否为零？
【讨论归纳】
共点力平衡的条件：_______________________________；
2．若采用正交分解法，平衡条件表示为：___________________________；
3．物体处于平衡状态时，其所受合力____________；物体所受合力____________，物体一定处于平衡状态。
4．平衡条件的的推论：
（1）三力平衡：物体在三个力的作用下保持平衡，其中任意两个力的合力一定与第三个力____________；
（2）多力平衡：物体在多个力的作用下保持平衡，其中任意一个力与其余力的合力____________；
【导练1】物体在五个共点力的作用下保持平衡，如图所示，其中F1大小为10 N，方向水平向右．
(1)若撤去力F1，而保持其余四个力不变，求其余四个力的合力的大小和方向；
(2)若将F1转过90°，求物体所受的合力大小．
【导学3】三、静态平衡的分析方法
思考：分析物体的静态平衡问题，本质是分析物体的受力，因此可以采用哪些方法对静态平衡问题进行分析呢？
【讨论归纳】
1．合成法：物体在三个力的作用下保持平衡，其中任意两个力的合力一定与第三个力____________；
合成法一般用于物体受三个共点力的平衡问题；
2．分解法：物体在三个力的作用下保持平衡，将其中一个力按力的作用效果分解，则其分力与其它两个力满足平衡关系；
3．正交分解法：物体受三个力或三个以上的力的作用时，将物体所受的力分解为____________的两组力，每组力合力都为____________；
讨论：正交分解法该如何选取坐标轴的方向？
4．处理平衡问题的步骤：
(1)选择研究对象：研究对象可以是_________、_________，也可以是一个结点；
(2)画受力示意图：对研究对象进行______________，画出手里示意图；
(3)明确分析方法：合成法、正交分解法；
(4)列方程求解：根据平衡条件列出平衡方程；
(3)静摩擦力大小与正压力无关；
【导练2】用绳子将鸟笼挂在一根横梁上，如图所示．若鸟笼重19.6 N，求绳子OA和OB对结点O的拉力．(请尝试用多种方法解答)
【体系构建】
四、【高质训练】
1．一个物体受到三个共点力的作用，如果三个力的大小为如下各组情况，那么有可能使物体处于平衡状态的是( )
A．1N、4N、7N
B．2N、6N、9N
C．6N、8N、6N
D．2N、5N、8N
2．如图所示，斜面固定在水平地面上，木块静止在粗糙的斜面上。则下列说法正确的是( )
A．木块所受的合力沿斜面向下
B．斜面对木块的摩擦力可能沿斜面向下
C．斜面对木块的支持力等于木块的重力
D．斜面对木块的作用力大小等于木块的重力
3．用水平方向的力F将一块重为G的木块紧压在竖直的墙壁上，使木块保持静止，已知竖直墙壁与木块之间的动摩擦因数为μ。若增大水平力F，木块仍保持静止
A．木块与竖直墙壁间的接触面可能是光滑的
(
F
)B．木块与墙之间静摩擦力增大
C．木块与墙之间的摩擦力大小为μ F
D．木块与墙之间静摩擦力不变
4．如图所示，甲、乙两物体叠放在水平面上，用水平力F拉物体乙，它们仍保持静止状态，甲、乙接触面也为水平，则乙物体受力的个数为
A．3个
(
F
甲
乙
)B．4个
C．5个
D．6个
5．如图所示，质量为m1的甲通过三段轻绳悬挂，结点为O，轻绳OB水平且B端与放置在水平面上质量为m2的乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°，甲、乙都处于静止状态。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，tan37°=0.75，取g =10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）轻绳OA、OB受到的拉力是多大？
（2）乙受的摩擦力是多大？方向如何？
(
O
B
A
甲
乙
)（3）若乙的质量为m2=4kg，乙与水平面之间的动摩擦因数μ=0.3，则欲使乙在水平面上不滑动，甲的质量m1最大不能超过多少？