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关键词：本章复习与测试教案教学设计导入整理

正文

8 第4课时共点力作用下物体的平衡灵璧中学

陆加夫

【学习目标】

1．理解共点力的概念，共点力作用下物体的平衡状态

2．掌握共点力作用下物体的平衡条件

3．会灵活运用整体法、隔离法分析物体的平衡

4．掌握共点力平衡中的临界问题和极值问题

【要点导学】

1．什么是物体的平衡状态? 2．共点力作用下物体的平衡条件是什么?常见的共点力平衡的解法有哪些? 3．一般动态平衡问题的分析思路

【典型例题】

类型一

物体平衡状态的判断

【例1】以下四种情况中，物体受力平衡的是

（

）

A．水平弹簧振子通过平衡位置时

B．单摆摆球通过平衡位置时

C．竖直上抛的物体在最高点时

D．做匀速圆周运动的物体

类型二

整体法与隔离法的应用

【例2】如图2-4-1所示，在粗糙水平地面上与墙平行放着一个质量为M的截面为半圆的柱状物体A，且与墙刚好接触，质量为m的光滑球B，半径为A的1/3，放在A与竖直墙之间，A、B都保持静止状态。求A对地面的压力大小及摩擦力大小?

图2-4-1

【例3】

在固定于地面的斜面上垂直安放一个挡板，截面为1/4圆的柱状物体甲放在斜面上，半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间，没有与斜面接触而处于静止状态，如图2-4-2所示。现在从球心O1处对甲施加一平行于斜面向下的力F，使甲沿斜面方向极其缓慢地移动，直至甲与挡板接触为止。设乙对挡板的压乙

F甲

力F1，甲对斜面的压力为F2，在此过程中（

）

O2O1A．F1缓慢增大，F2缓慢增大

B．F1缓慢增小，F2缓慢减小

C．F1缓慢减小，F2缓慢增大

D．F1缓慢减小，F2保持不变

图2-4-2

- 1 -

8 类型三

共点力平衡中的临界问题

【例4】

如图2-4-3所示，物体A的质量为2kg，两轻绳AB和AC(LAB=2LAC)的一端连接在竖直墙上，另一端系在物体A上，今在物体A上另施加一个与水平方向成α=600B 角的拉力F。要使两绳都能伸直，试求拉力F的大小范围。(g=10m/s2)

600

C A

图2-4-3

类型四

共点力平衡中的极值问题

【例5】如图2-4-4所示，将重为G＝100N的物体A放在倾角为37的斜面上，A与斜面间的动摩擦因数为0.1，那么对A施加一个水平力F，使物体A保持平衡，试求水平力F的取值范围（设A。。物体受的最大静摩擦力跟滑动摩擦力的大小相等）(sin37=0.6,cos37=0.8)

37o

图2-4-4

【课堂小结】

所谓动态平衡问题，就是通过控制某一物理量，使物体的状态发生缓慢变化。分析动态平衡问题通常用解析法和图解法。

解决临界极值问题的方法：一般通过恰当地选取某个物理量，将其推向极端，从而把比较隐蔽的临界现象暴露出来，使问题明朗化，以便很简洁地得出结论。解决这类问题的关键是要注意“恰好出现”或“恰好不出现”的条件。

运用相似三角形时，物体所受三力平衡，三力构成的封闭三角形时斜三角形，并且力的三角形与几何三角形相似。

4.用正交分解法时，建立坐标系应让尽可能多的力落在坐标轴上，一般沿物体运动方向设置一个坐标轴

5.对于连接体问题，如果能用整体法，优先采用整体法，这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少；如果要求解连接体中内部作用力时，一般采用隔离法。通常在分析外力对系统的作用时，用整体法；在分析系统内各物体（或一个物体的各部分）间相互作用时，用隔离法。

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