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共点力作用下物体的平衡学案(一)


共点力作用下物体的平衡学案(一)
龙泉二中 学习目标
1:知识目标 *1:通过学案知识要点一掌握共点力和平衡状态的概念,理解共点力作用下 物体的平衡条件。 *2:通过学案知识要点二掌握平衡条件的几个推论,熟练运用正交分解法和 矢量三角形法分析平衡问题。 2:能力目标:通过本节课的复习基本能处理平衡类的基本问题。 3:情感态度目标:通过对知识的疏理归纳及习题演练,使学生能归纳总结解题 技巧,让学生感到通过复习达到一种境界:. 懂(知道了,明白了) 会(模仿 了,做成了)熟(熟悉了,记住了)巧(简单了,创新了)





学习过程
基础巩固: 基础巩固:
要点一 物体平衡的基本概念
的力,或力的 相 1.共点力:作用于物体上 交于一点的力叫做共点力. 2.平衡状态:物体处于 或 运动状态叫做平衡状态 为零,动力学特征是 3.共点力作用下物体平衡的运动学特征是 4.共点力作用下物体的平衡条件: 思考: 1:物体的速度为零就是平衡状态吗? 2:平衡条件有哪些常用的推论?

为零.

要点二 平衡问题的解决办法
1.解决物体的平衡问题遵循的基本规律则是共点力作用下物 体的平衡条件:F 合=0. 2.解平衡问题的基本步骤 (1)选定 ,依据题意应该用整体法还是隔离法更有 利于解决问题应视具体问题而定. (2)对研究对象进行准确的 ,找出哪些物体对要 研究的物体有力的作用. 图,并将某些力进行合成或分解,作出平 (3)画出

行四边形. (4)根据平衡条件:

,列出平衡方程进行求解.

思考: 求解平衡问题的常用规律有哪些?

题型 1 常规方法的应用 【例 1】.重为 G 的均质杆一端放在粗糙的水平面上,另一端系在一条水平绳上, 杆与水平面成α角,如图所示,已知水平绳中的张力大小 F1,求地面对杆下端的 作用力大小和方向.

方法归纳:

完成课堂检测 1、2(要求分组用不同的方法求解)

题型 2 整体法和隔离法在平衡中的应用
【例 2】

如图所示,质量为 m1=5 kg 的滑块置于一粗糙的斜面上,用一平行

于斜面的大小为 30 N 的力 F 推滑块,滑块沿斜面向上匀速运动,斜面体质 量 m2=10 kg,且始终静止,取 g=10 m/s2,求: (1)斜面对滑块的摩擦力. (2)地面对斜面体的摩擦力和支持力.

方法归纳:

题型 3 收尾速度问题 【例 3】当物体从高空下落时,空气阻力随速度的增大而增大,因此经过一段距离 后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的终极速度.已知球形物体速度不大 时所受的空气阻力正比于速度 v,且正比于球半径 r,即阻力 f=krv,k 是比例系 数,对于常温下的空气,比例系数 k=3.4×10-4 Ns/m2.已知水的密度ρ=1.0 ×103 kg/m3,取重力加速度 g=10 m/s2,试求半径 r=0.10 mm 的球形雨滴在无风 情况下的终极速度 vT.(结果取两位有效数字)

方法归纳:

【思维拓展】 请再举几个涉及收尾速度的物理情境的实例,看看它们的共 同特点是什么?

课堂测评: 课堂测评:
1.如图所示,重物的质量为 m,轻细线 AO 和 BO 的 A、B 端是固定的,平衡时 AO 是水平的,BO 与水平面的夹角为θ,AO 的拉力 F1 和 BO 的拉力 F2 的大 小是( ) A.F2=mgcos θ B. F1= mgcot θ C. F2= mgsin θ D. F2=

mg sin θ

2.如图所示,一个质量为 m=2.0 kg 的物体,放在倾角为θ=30°的斜面上静

止不动.若用竖直向上的力 F=5.0 N 提物体,物体仍静止,下述结论正确 的是 ( ) B.物体受到的摩擦力减小 5.0 N D.物体对斜面的作用力减小 5.0 N

A.物体受到的合外力减小 5.0 N C.斜面受到的压力减小 5.0 N

3.如图所示,两光滑板 AO、BO 与水平面夹角都是 60°,一轻质细杆水平放在 其间,用竖直向下的力 F 作用在轻杆中间,杆对两板的压力大小为 .

4.测定患者的血沉,在医学上有助于医生对病情作出判断,设血液是由红血球和血浆组成的 悬浮液.将此悬浮液放进竖直放置的血沉管内,红血球就会在血浆中匀速下沉,其下沉速率 称为血沉.某人的血沉 v 的值大约是 10 mm/h.如果把红血球近似看作是半径为 R 的小球, 且认为它在血浆中下沉时所受的粘滞阻力为 f=6πηRv.在室温下η≈1.8×10 知血浆的密度ρ0≈1.3×10 kg/m ,红血球的密度ρ≈1.3×10 算红血球半径的大小 R=
3 3 3 3 -3

Pa s.已

kg/m .试由以上数据,估

m.(结果取一位有效数字即可)

课堂小结: 背景知识与课外阅读
三个和尚没水喝 “三个和尚挑水喝”的故事是形容一个和尚挑水喝,两个和尚抬水喝,三个和尚我依赖 你,你依赖我,大家都不肯出力,结果三个和尚没水喝.然而三个和尚却肯出力,是不是一 定有水喝呢?如图,用一根特殊的杠棒,棒有三个方向,互成 120°角,中间挂着一个盛满 水的水桶,当他们各自向前用力且在同一水平面上,力的大小相同,同一时刻跨出步子,结 果发现寸步难行,时间过去了,水桶还在原地,大家没水喝. 从物理学角度来讲,根据力的合成法则,三个力大小相等,互成 120°角,且在同一平 面内的共点力的合力为零.合力既然为零,物体就处地平衡,反过来亦然,这就说任意两个 力的合力必定与第三个力是一对平衡力.


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