1、第一章相互作用 第三講受力分析 共點力的平衡【計劃課時】2課時【學習目標】1 掌握受力分析的基本方法；2 掌握共點力平衡的各種分析方法3激情投入學習，掌握扎實基礎知識，時刻準備著【教學重難點】1.受力分析的基本方法2.應用物體平衡條件解決實際問題.【使用說明與方法指導】1第一節課：讓學生自學課本、合作討論學案上的問題-受力分析2第二節課：合作討論學案上的問題-共點力作用下的物體的平衡3第三、四節課：學生自主完成針對訓練，合作討論針對訓練。物體的受力分析（1課時）【自學任務】一、物體受力分析方法把指定的研究對象在特定的物理情景中所受到的所有外力找出來，并畫出受力圖，就是受力分析。對物體進行正確地

2、受力分析，是解決好力學問題的關鍵。1、受力分析的順序：先找重力，再找接觸力（彈力、摩擦力），最后分析其它力（場力、浮力等）2、受力分析的幾個步驟靈活選擇研究對象：也就是說根據解題的目的，從體系中隔離出所要研究的某一個物體，或從物體中隔離出某一部分作為單獨的研究對象，對它進行受力分析所選擇的研究對象要與周圍環境聯系密切并且已知量盡量多；對于較復雜問題，由于物體系各部分相互制約，有時要同時隔離幾個研究對象才能解決問題究竟怎樣選擇研究對象要依題意靈活處理對研究對象周圍環境進行分析：除了重力外查看哪些物體與研究對象直接接觸，對它有力的作用凡是直接接觸的環境都不能漏掉分析，而不直接接觸的物體要考慮是否有

3、引力存在然后按照重力、彈力、摩擦力的順序進行力的分析，根據各種力的產生條件和所滿足的物理規律，確定它們的存在或大小、方向、作用點審查研究對象的運動狀態：是平衡態還是加速狀態等等，根據它所處的狀態有時可以確定某些力是否存在或對某些力的方向作出判斷根據上述分析，畫出研究對象的受力分析圖；把各力的方向、作用點（線）準確地表示出來二、隔離法與整體法1、整體法：以幾個物體構成的整個系統為研究對象進行求解的方法。在許多問題中可以用整體法比較方便，但整體法不能求解系統的內力。2、隔離法：把系統分成若干部分并隔離開來，分別以每一部分為研究對象進行受力分析，分別列出方程，再聯立求解的方法。3、通常在分析外力對系

4、統作用時，用整體法；在分析系統內各物體之間的相互作用時，用隔離法。有時在解答一個問題時要多次選取研究對象，需要整體法與隔離法交叉使用。【課內探究】【探究1】如圖所示，物體A靠在豎直墻面上，在力F作用下，A、B保持靜止。物體A的受力個數為：( )A2 B3 C4 D5【探究2】 A、B、C為三個完全相同的物體，當水平力F作用于B時，三物體可一起勻速運動，撒去力F后，物體仍可一起向前運動，設此時A、B間的水平作用力為f1，B、C間的水平作用力為f2，則f1和f2的大小為（ ）Af1=f2=0 Bf1=0 f2=F Cf1= f2= Df1=F f2=0 【探究3】 如圖所示在在兩塊相同的豎直木板A

5、、B間有質量為m的4塊相同的磚.用兩個大小均為F的力水平壓木板，使磚靜止不動，則第1塊磚對第2塊磚的摩擦力大小為 ；第2塊磚對第3塊磚的摩擦力大小為 。OABPQ【探究4】有一個直角支架AOB，AO水平放置,表面粗糙, OB豎直向下,表面光滑。AO上套有小環P，OB上套有小環Q，兩環質量均為m，兩環由一根質量可忽略、不可伸長的細繩相連，并在某一位置平衡（如圖所示）。現將P環向左移一小段距離，兩環再次達到平衡，那么將移動后的平衡狀態和原來的平衡狀態比較，AO桿對P環的支持力FN和摩擦力f的變化情況是：A.FN不變，f變大 B.FN不變，f變小 C.FN變大，f變大 D.FN變大，f變小分析：【探

6、究5】如圖所示，傾角為的斜面A固定在水平面上。木塊B、C的質量分別為M、m，始終保持相對靜止，共同沿斜面下滑。B的上表面保持水平。在下列條件下分別求B、C所受的摩擦力。當B、C共同勻速下滑；當B、C共同以加速度a加速下滑時。 自主解答：ABC共點力作用下的物體的平衡（1課時）【自學任務】一共點力： 二、平衡狀態： 說明：這里的靜止是指速度保持為零，若某時刻速度為零則物體不一定處于靜止狀態，如物體做豎直上拋運動達到最高點時刻，物體速度為零，但物體不是處于靜止狀態三、共點力作用下物體的平衡條件： 說明：(1)三力匯交原理：物體受三個力平衡，若三個力不平行，則三個力必共點這就是三力匯交原理(2)物體

7、受到N個共點力作用而處于平衡狀態時，則其中的一個力必與其它幾個力的合力 (3)若采用正交分解法求平衡問題，則其平衡條件為： 受力分析受三個力，用合成法作平行四邊形受四個以上的力，正交分解法直角三角形直接求解斜三角形相似形正弦定理四 解決受力平衡問題的一般方法OA【課內探究】【例1】重力為G的均質桿一端放在粗糙的水平面上，另一端A系在一條水平繩上，桿與水平面成=53。角，桿長m，如右圖所示，（1）求地面對桿下端的作用力大小和方向？OGF1FA解析：地面對桿的作用力是地面對桿的彈力和擦力的兩個力的合力設為F，這樣桿共受三個彼此不平行的作用力，根據三力匯交原理知三力必為共點力，FGF1F2如圖所示，

8、設F與水平方向夾角為，則有tan= 根據平衡條件有：作出如下三力平衡圖 ，故：F2= F= ，方向 可進一步求解地面對物體的摩擦力：f= 地面對物體的支持力：FN = O【練1】 重8N的球體，用一長度等于球直徑的輕繩懸掛在豎直墻上O點。球與墻的接觸面光滑，球處于靜止狀態，如圖所，輕繩對球的拉力F及墻對球的支持力N各為多大？若在其它條件不變的情況增長繩子的長度，以上所求兩個力的大小如何變化？mgFTO/4mgFAmB4mO【例2】如圖所示，兩個質量分別為m、4m的質點AB之間用輕桿固結，并通過長L的輕繩掛在光滑的定滑輪上，求系統平衡時OA、OB段繩長各為多少？解析：分別以A、B為研究對象，作出

9、受力圖。此題中桿子處于自由狀態，故其桿子的彈力必沿桿子的方向。由力三角形與幾何三角形相似得：，而OAOB=L，故OA=，（總結反思）：【例3】重為G的木塊與水平地面間的動摩擦因數為，一人欲用最小的作用力F使木板做勻速運動，則此最小作用力的大小和方向應如何？解析 取物塊為研究對象，在與水平面夾角斜向右上方的拉力F作用下，物塊沿水平面向右做勻速直線運動，此時，物塊的受力情況如圖所示，建立起水平向右為x軸正方向、豎直向上為y軸正方向的直角坐標系，沿兩坐標軸方向列出平衡方程為Fcosf=0；Fsin+Nmg=0. 考慮到動摩擦力f與正壓力N間的關系，又有 f=N. 由上述三個方程消去未知量N和f，將F

10、表示為的函數，得 F=mg/（cos+sin）， 對上述表達式作變換，又可表示為 F=， 其中tan=. 由此可知，當=arctan時，拉力F可取得最小值 Fmin=mg/.【練2】重為G的木塊與水平地面間的動摩擦因數為，一人欲用斜向下的作用力F推木板，當力F與豎直方向的夾角在某一范圍內時，無論用多大的力推木塊也無法推動木塊。求的范圍?！纠?】（正弦定理的應用）如右圖所示，質量為m1和m2 的兩帶電小球，帶電量分別為q1、q2，用長為L的等長絲線懸于O點，因靜電斥力張開一定角度而靜止，OA、OB與豎直方向夾角分別為1= a、2=，求m1與m2的比值?！揪?】如圖所示，用細繩AC和BC吊起一重物

11、，兩繩與豎直方向的夾角如圖。（1）當在C點掛5kg重的物體時，AC、BC兩繩中的拉力各為多大？（2）若兩繩的最大承受能力均為100N，則在C點最多能掛起多重的物體？（3）若AC繩的承受能力為450N、BC繩的承受能力為200N，在C點最多能掛多重的物體？60°30°ABC 圖1-4-3五 用三角形相似法解動態平衡問題【例5】豎直絕緣壁上的Q點有一固定的質點A，在Q的正下方P點用絲線懸掛另一質點B，已知PA=PB，A、B兩質點因帶電而互相排斥，致使懸線和豎直方向成角，（如圖1-4-3所示），由于漏電使A、B兩質點的帶電量逐漸減少，在電荷漏完之前懸線對懸點P的拉力大小。則（ ）

12、A、逐漸減小 B、逐漸增大 ； C、保持不變 D、先變小后變大【練4】如圖所示，固定在水平面上的光滑半球，球心O的正上方固定一個小定滑輪，細繩一端拴一小球，小球置于半球面上的A點，另一端繞過定滑輪.今緩慢拉繩使小球從A點滑到半球頂點，則此過程中，小球對半球的壓力N及細繩的拉力F大小變化情況是（ ）OFA.N變大，F變大 B. N變小，F變大C.N不變，F變小 D. N變大，F變小針對訓練 1 以下四種情況中，物體處于平衡狀態的有：（ ） A豎直上拋物體達最高點時 B做勻速圓周運動的物體C單擺擺球通過平衡位置時 D彈簧振子通過平衡位置時 2一物體在F1、F2、F3、F4、F5、Fn，n個共點力作

13、用下，做勻速直線運動，當將其中任一力去掉后，物體一定做（ ） A勻速圓周運動 B勻變速直線運動 C勻變速曲線運動 D勻變速運動 F3如圖所示，處在水平面上的物體在沿右上方的傾斜拉力的作用下處于靜止，則物體所受到的靜摩擦力f與拉力F的合力方向必（ ） A斜向右上方 B豎直向上 C斜向左上方 D無法確定4物體m恰能沿靜止的斜面勻速下滑，現用一個力F作用在上，力F過的重心且，方向豎直向下，如圖所示，則（ ） A物體對斜面的壓力增大 B斜面對物體的摩擦力增大C物體將沿斜面加速下滑 D物體仍能保持勻速下滑 NN5如圖所示，用大小相等、方向相反，并在同一水平面同的力N擠壓相同的木板，木板中間夾著兩塊相同的

14、磚，磚和木板均保持靜止，則（ ）A 兩磚間摩擦力為零 BN越大，板與磚之間的摩擦力就越大C板磚之間的摩擦力大于磚的重力 D兩磚之間沒有相互擠壓的力 6圖所示，繩OA、OB懸掛重物于O點，開始時OA水平現緩慢提起A端而O點的位置保持不變，則（ ）ABmO A繩OA的張力逐漸減小 B繩OA的張力逐漸增大C繩OA的張力先變大，后變小 D繩OA的張力先變小，后變大 7用輕質細線把兩個質量未知的小球懸掛起來，如圖所示，今對小球a持續加一個向左偏下300的恒力，并對小球b持續施加一個向右偏上300的同樣大小的力，最后達到平衡表示平衡狀態的圖可能是（）aaaaabbbbb左右A B C DFMONAB8 如

15、圖所示，MON是固定的光滑絕緣直角桿,MO沿水平方向，NO沿豎直方向，A、B為兩個套在此桿上的帶有同種電荷的小球，用一指向豎直桿的水平力F作用在A球上，使兩球均處于靜止狀態?，F將A球向豎直桿方向緩慢拉動一小段距離后，A、B兩小球可以重新平衡。則后一種平衡狀態與前一種平衡狀態相比較，下列說法正確的是 （ ）AA,B兩小球間的庫侖力變大 BA,B兩小球間的庫侖力變小CA球對MO桿的壓力變大 DA球對MO桿的壓力不變B A F 9 如圖所示，MA>MB，設地面對A的支持力為FN，繩子對A的拉力為F1，地面對A的摩擦力為F2，若水平方向用力F拉A使B勻速上升，則A FN增大，F2減小，F1增大;

16、 B FN增大，F2增大，F1不變C FN減小，F2減小，F1增大 D FN減小，F2減小，F1不變10如圖所示，質量為m的物體放在水平放置的鋼板C上，物體與鋼板的動摩擦因數為，由于光滑導槽AB的控制，該物體只能沿水平導槽運動，現使鋼板以速度v向右運動，同時用力F沿導槽方向拉動物體使其以速度v1沿槽運動，則F的大小( ) A、等于mgB、大于mgC、小于mgD、不能確定11如圖所示，豎直桿CB頂端有光滑輕質滑輪，輕質桿OA自重不計，可繞O點自由轉動，OAOB。當繩緩慢放下，使AOB由00逐漸增大到1800的過程中（不包括00和1800）下列說法正確的是（ ） A繩上的拉力先逐漸增大后逐漸減小 B桿上的壓力先逐漸減小后逐漸增大 C繩上的拉力越來越大，但不超過2G D桿上的壓力大小始終等于GLLAB12如圖所示，A、B兩個帶有同種電荷的小球，質量都是m，用兩根長為L的細絲線將這兩球吊于O點，當把球A固定點O的正下方時，球B偏轉的角度=600，求A、B兩球帶電總量的最小值？13兩個相同的