1. 共点力作用下物体的平衡第一课时导学案

共点力作用下物体的平衡

教学目标

1．认识共点力作用下物体的平衡的两种类型；

2.总结共点力平衡问题的方法；及处理动态平衡问题的方法；

3．通过实例分析，会应用平衡条件解决相应问题。

重点难点

重点：共点力作用下物体的平衡条件

难点：应用共点力作用下物体的平衡条件解决问题

教学过程：

一．课堂引入

1．平衡条件：要使物体保持平衡状态，作用在物体上的力必须满足一定的条件，这个条件叫平衡条件．

2．共点力作用下物体的平衡条件是：F合＝0.作用在物体上的几个力的合力为零，叫做力的平衡．

3．当物体受到多个共点力(在同一平面内)的作用时，可用正交分解的方法，将各个力沿选定的直角坐标分解，如沿x轴方向的合力为零，沿y轴方向的合力也为零，则物体处于平衡状态，平衡条件可写成Fx合＝0，Fy合＝0.

想一想：

处于平衡状态的物体的加速度和所受合外力具有什么特点？

答案

处于平衡状态的物体速度不发生变化(v＝0或v＝常数)，加速度为0；因为a＝0，根据牛顿第二定律知，F合＝0. 4．运用共点力平衡条件解题的步骤

(1)选取研究对象．

(2)对所选取的研究对象进行受力分析并画出受力分析图．

(3)对研究对象所受的力进行处理，或合成或分解或正交分解．

(4)根据F合＝0或Fx合＝0，Fy合＝0列方程求解．

5.用平衡条件解题的常用方法

(1)、力的三角形法：

物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接，构成一个矢量三角形；反之，若三个力矢量箭头首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合力必为零．利用三角形法，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识可求得未知力．

(2)、力的合成法：

物体受三个力作用而平衡时，其中任意两个力的合力必跟第三个力等大反向，可利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．

(3)、正交分解法：

将各个力分别分解到X轴上和y轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件，多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡．值得注意的是，对x、y方向选择时，尽可能使落在x、y轴上的力多；被分解的力尽可能是已知力，不宜分解待求力．

二．例题

例1. 如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为N，1球对木板的压力大小为N。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将2木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程中

A.N始终减小，N始终增大

12

B.N始终减小，N始终减小

12

C.N先增大后减小，N始终减小

12

D.N先增大后减小，N先减小后增大

12例2. 如图所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗

糙的水平直杆MN上。现用水平力F拉着绳子上的一点O，使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环A始终保持在原位置不动。则在这一过程中，环对杆的摩擦力F和环对杆的压力F的变化情况是(

) fNA、F不变，F不变

B、F增大，F不变

fNfNC、F增大，F减小

D、F不变，F减小

fNfN

例3 .如图所示，在半径为R的光滑半球面上高为

h处悬挂一定滑轮，重力为G的小球被站在地面上的人用绕过定滑轮的绳子拉住，人拉动绳子，在与球面相切的某点缓慢运动到接近顶点的过程中，求小球对半球的压力和绳子的拉力大小将如何变化

？

NFG

•

例4. 如图所示装置，两根细绳拴住一球，保持两细绳间的夹角不变，若把整个装置顺时针缓慢转过90°，则在转动过程中，CA绳的拉力F大小A变化情况是

，CB绳的拉力F的大小变化情况是

。

B

课堂小结：

总结共点力平衡问题的方法；及处理动态平衡问题的方法；

通过实例分析，会应用平衡条件解决相应问题。