第三章相互作用
任務目標:
1.知道共點力作用下物體的平衡概念,掌握在共點力作用下物體的平衡條件
2.知道如何用實驗探索共點力作用下的物體的平衡條件
3.應用共點力的平衡條件解決具體問題
4.進一步培養分析物體受力的能力和應用平衡條件解決實際問題的能力
自主學習:
一.平衡狀態
1.共點力(複習回顧):幾個力如果作用在物體的同一點,或者它們的作用線相交於一點,這幾個力叫做共點力。
2.平衡狀態:乙個物體在共點力的作用下,如果保持或者做我們就說這個物體處於平衡狀態。其運動學特徵是加速度為 。
二.共點力作用下物體的平衡條件
1.二力平衡的條件是:兩力大小 、方向 ,而且作用在同一 、同一上。
2.三個共點力作用下的物體平衡條件:任意兩個力的合力與第三個力大小 ,方向 ,作用在上。
3.在共點力作用下物體的平衡條件:f合=
⑴ 力的平衡:作用在物體上的幾個力的合力為零,這種情形叫做力的平衡。
⑵ f合=0則在任一方向上物體所受合力也為零。將物體所受的共點力正交分解,則平衡條件可表示為下列方程組:fx=0,fy=0。
活動**:
**1:如圖所示,乙個半徑為r,重為g的圓球,被長度為l的細繩掛在豎直光滑牆上,則繩子的拉力和牆壁對球的彈力各是多少?
本題可分別採用合成法、分解法和正交分解法求解,比較三種方法的特點
拓展:若減小l,上述二力大小將如何變化。
小結:解決共點力平衡問題的基本步驟:
①選取研究物件;
②對研究物件進行受力分析:
③建立適當的座標,對力進行合成或分解;
④根據平衡條件列方程求解。
**2:物體a在水平力f1=400n的作用下,沿傾角θ=60°的斜面勻速下滑,如圖所示。物體a受的重力g=400n,求斜面對物體a的支援力和a與斜面間的動摩擦因數μ。
解析:採用正交分解法求解。
**3:如圖所示,已知細繩ao、bo能承受的最大拉力分別為100n和150n,α=30°,β=60°。若要繩不斷,o端下方懸掛的重物的最大重力為多少?
解析:用臨界法比較哪根繩先斷。注意解題規範化。
當課反饋:
1.下列物體中處於平衡狀態的是
a.站在自動扶梯上勻速上公升的人
b.沿光滑斜面下滑的物體
c.在平直路面上勻速行駛的汽車
d.做自由落體運動的物體在剛開始下落的瞬間
2.如圖所示,某個物體在f1、f2、f3、f4四個力的作用下處於靜止狀態,若f4的方向沿逆時針轉過60°而保持其大小不變化,其餘三個力的大小和方向不變,則此時物體所受到的合力大小為( )
abcd.
3.如圖所示,物塊m1=2kg,m2=5kg通過細繩經定滑輪連線。斜繩與豎直方向夾角α=60°,m2保持靜止,滑輪與繩的質量及滑輪的摩擦不計,求:
(1)m2對地面的壓力及m2所受摩擦力的大小;
(2)懸線對定滑輪的拉力。(g取10m/s2)
補充共點力作用下物體的平衡(1) 習題
【課後作業】
1.電風扇懸於天花板上,靜止時,扇對天花板拉力為t1,當電風扇工作時,對天花板拉力為t2,則( )
a. t1=t2b. t1>t2 c. t1<t2 d. 不能確定
2.n個共點力作用在乙個質點上,使質點處於平衡狀態。當其中的f1逐漸減小時,物體所受的合力( )
a. 逐漸增大,與f1同向 b. 逐漸增大,與f1反向
c. 逐漸減小,與f1同向 d. 逐漸減小,與f1反向
3.質量為m的木塊沿傾角為θ的斜面勻速下滑,如圖所示,那麼斜面對物體的作用力方向是 ( )
a. 沿斜面向上
b. 垂直於斜面向上
c. 沿斜面向下
d. 豎直向上
4.物體在水平推力f的作用下靜止於斜面上,如圖所示,若稍稍增大推力,物體仍保持靜止,則 ( )
a. 物體所受合力增大
b. 物體所受合力不變
c. 物體對斜面的壓力增大
d. 斜面對物體的摩擦力增大
5.如圖所示,在傾角為30°的斜面上,有一重10n的物塊,被平行於斜面的大小為8n的恒力f推著沿斜面勻速上行。在推力f突然取消的瞬間,物塊受到的合力大小為( )
a. 8n b. 5n
c. 3n d. 2n
6.如圖所示,在一木塊上放一鐵塊m,從水平位置開始緩慢地抬起長板一端,另一端保持位置不變,則此過程中鐵塊受到摩擦力的大小( )
a. 隨抬起角度α的增大而逐漸減小
b. 隨抬起角度α的增大而不斷增大
c. 與抬起角度α的大小沒有關係
d. 先隨抬起角度α的增大而增大,當鐵塊開始滑動後,又隨抬起角度α的增大而減小
7.如圖所示,懸掛在天花板下重60n的小球,在均勻的水平風力作用下偏離了豎直方向θ=30°角. 試求風對小球的作用力和繩子的拉力。
8.如圖所示,用繩ac和bc吊起一重100n的物體,兩繩ac、bc與豎直方向的夾角為30°和45°,求:繩ac和bc對物體拉力的大小。
9.如圖所示,物體a質量為2kg,與斜面間摩擦因數為0.4,斜面傾角θ=37°。若要使a在斜面上靜止,物體b質量的範圍是多少?
10.重為40n的物體與豎直牆面間的動摩擦因數μ=0.4,若用斜向上的推力f=50n托住物體,物體處於靜止,如圖所示這時物體受到的摩擦力是多少牛?要使物體勻速滑動,推力的大小應變為多大?
(sin37°=0.6,cos53°=0.8)
11.如圖所示,不計重力的細繩ab與豎直牆夾角為60°,輕杆bc與豎直牆夾角為30°,杆可繞c自由轉動,若細繩能承受的最大拉力為200n,轉杆能承受的最大壓力為300n,則在b點最多能掛多重的物體?
共點力作用下物體的平衡
共點力作用下物體的平衡 一課的教學目標分析 1 教學目標分類中運用了布盧姆教學目標分類理論,將整個教學活動所要實現的整體目標分為 知識與技能 過程與方法 情感態度價值觀三大領域,即新課改所提倡的三維教學目標分析,體現了新課改的要求,有助於學生的個性發展 全面發展和終身發展。2 教學目標的分析整體體現...
共點力作用下的物體平衡
共點力作用下的物體平衡 整體法和隔離物體法 一 知識要點 1 共點力作用下物體平衡 1 物體的平衡狀態 靜止或勻速直線運動狀態都是平衡。2 平衡條件 f合 0,用正交法表示為和 3 平衡條件的推論 當物體平衡時,其中的某個力必定與餘下的其它力的等大反向。2 求解平衡問題的一般步驟 1 選取研究物件 ...
共點力作用下物體的平衡
一 選擇題 1 作用在同一物體上的下列幾組力中,不能使物體做勻速運動的有 a 3 n,4 n,5 nb 2 n,3 n,6 n c 4 n,6 n,9 nd 5 n,6 n,11 n 2 關於兩個共點力的合成,下列說法正確的是 a 合力必大於每乙個分力 b 合力必大於兩個分力的大小之和 c 合力的大...