高三物理学案一 力 物体的平衡
高中物理平衡讲解教案模板
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教学内容：平衡
目标：掌握力的平衡条件及相关公式，能够应用平衡条件解决物理问题。
一、引入：
1. 展示一幅力的图示，在学生中引起讨论，让学生简单描述力的作用及平衡的概念。
2. 通过实验让学生观察不同物体在平衡和不平衡状态下的表现，引导学生思考平衡的条件是什么。
二、讲解：
1. 力的平衡条件：物体处于平衡状态时，合力和合力矩均为零。
2. 平衡的公式：对于平衡的物体，可以利用力矩平衡条件来解决问题。
3. 案例分析：通过具体的例题讲解如何应用平衡条件解决力的问题，包括静止平衡和动态平衡的区别。
三、练习：
1. 让学生在教师的指导下进行一些简单的练习，巩固所学内容。
2. 分组讨论一些实际生活中的力的平衡问题，鼓励学生合作解决问题并展示解决方案。
四、总结：
1. 总结本节课的重点内容，强调力的平衡条件和解决问题方法。
2. 引导学生思考学到的物理知识如何应用到日常生活中。
五、作业：
1. 布置相关作业，包括练习题和思考题，巩固所学内容。
2. 鼓励学生自主学习，通过尝试解决实际问题来提高对平衡的理解和应用能力。
六、拓展：
1. 鼓励学生进行拓展研究，了解力的平衡在不同领域的应用，例如建筑工程、机械设计等。
2. 鼓励学生发现身边的平衡现象，并观察、记录并解释这些现象。
通过以上教案设计，可以有效引导学生掌握力的平衡条件及相关公式，培养学生的问题解决能力和应用能力，提高学生的物理学习兴趣和自主学习能力。
_新教材高中物理第三章相互作用共点力作用下物体的平衡学案教科版必修第一册
6.共点力作用下物体的平衡必备知识·自主学习——突出基础性素养夯基一、共点力作用下物体的平衡状态与平衡条件1．如果物体保持静止或________运动状态，我们就说，这个物体处于平衡状态．2．要使物体保持________状态，作用在物体上的力必须满足一定的条件，这个条件叫作平衡条件．3．在共点力作用下物体的平衡条件是：物体受到的合力为________．如果用F合表示合力，那么这个平衡条件可以写成F合＝0.二、平衡条件的应用当物体受到多个共点力(在同一平面内)的作用时，也可用________的方法，将各个力沿选定的直角坐标分解，如果沿x轴方向的合力为零，沿着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=0Fy合=0这种分解方法，在解决多个共点力问题时经常会用到．[举例] 共点力的平衡书、小球均处于平衡状态[导学] 静止状态与速度为0不是一回事．物体保持静止状态，说明v＝0、a＝0两者同时成立．若仅是v＝0，而a≠0，物体处于非平衡状态．如上抛到最高点的物体，此时v ＝0，但由于重力的作用，它的加速度a＝g，方向竖直向下，物体不可能停在空中，它会向下运动，所以物体并不能处于平衡状态．关键能力·合作探究——突出综合性素养形成探究点一共点力作用下物体的平衡条件及应用1．平衡状态2.平衡条件(1)F合＝0，物体所受到的合外力为零．(2){Fx合=0Fy合=0，其中F x合和F y合分别是将力进行正交分解后，物体在x轴和y轴上所受的合力．3．由平衡条件得出的三个结论【典例示范】题型1 对共点力平衡条件的理解例1物体在共点力作用下，下列说法中正确的是( )A．物体的速度在某一时刻等于零，物体就一定处于平衡状态B．物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态C．物体处于平衡状态，所受合力一定为零D．物体处于平衡状态时，物体一定做匀速直线运动题型2 共点力平衡条件的应用例2 (一题多解)如图所示，质量为m的小球置于倾角为30°的光滑斜面上，劲度系数为k的轻质弹簧，一端系在小球上，另一端固定在墙上的P点，小球静止时，弹簧与竖直方向的夹角为30°，则弹簧的伸长量为( )A．mgk B．√3mg2kC．√3mg3kD．√3mgk【思维方法】物体平衡问题的解题“五步骤”素养训练1 下列图中，能表示物体处于平衡状态的是( )素养训练2 江阴长江大桥主跨1385m，桥下通航高度为50m，两岸的桥塔高196m，桥的东西两侧各有一根主缆横跨长江南北两岸，绕过桥塔顶鞍座由南北锚锭固定，简化模型的剖面图如图所示，整个桥面共4.8×104t都悬在这两根主缆上．若地面及桥塔对桥面的支持力不计，g取10m/s2，则每根主缆承受的拉力约为( )A．2.4×108N B．6×108NC．1.2×109N D．2.4×109N探究点二物体的动态平衡问题【导学探究】如图所示，物块A静止在一个倾角θ可变的斜面上，向右拉物块B时，倾角θ就会减小．(1)如图，慢慢地减小斜面的倾角θ，相对斜面静止的物块A能看成处于平衡状态吗？(2)物块A受到哪几个力的作用？方向各指向哪里？(3)物块A受到的重力G不变，受到的其他力用公式如何表示？你能判断出在物块A随斜面缓慢转动过程中，它们的大小如何变化吗？【归纳总结】1.动态平衡是指通过控制某些物理量使物体的状态发生缓慢变化．在这个过程中物体始终处于一系列平衡状态中．2．动态平衡特征一般为三个力作用，其中一个力的大小和方向均不变化(一般是重力)，另两力大小，方向均变化，或一个力的大小变化而方向不变，另一个力的大小和方向均变化．3．解决动态平衡问题的常用方法【典例示范】题型1 运用解析法解决动态平衡问题例3如图所示，物块在水平推力F的作用下沿光滑半圆曲面从B点缓慢移动到C点，曲)面对物块的支持力为N，下列说法正确的是(B．F逐渐增大，N逐渐减小C．F逐渐减小，N大小保持不变D．F逐渐减小，N先增大后减小题型2 运用图解法解决动态平衡问题例4如图所示，在一个半圆环上用两根细绳悬挂一个重为G的物体，绳OA、OB等长，O 为半圆环的圆心，设法使OA绳固定不动，将OB绳从竖直位置沿半圆环缓缓移到水平位置OB′，则OA绳与OB绳上的拉力F A、F B的变化情况是( )A.F A、F B都变大B．F A变大，F B变小C．F A变大，F B先变大后变小D．F A变大，F B先变小后变大素养训练3 自卸式运输车是车厢配有自动倾卸装置的汽车，又称为翻斗车、工程车，由汽车底座、液压举升机构、取力装置和货厢组成．如图所示，在车厢由水平位置缓慢抬起到与水平成53°的过程中，货物和车厢一直保持相对静止，有关货物所受车厢的支持力N 和摩擦力f，下列说法中正确的是( )A．支持力N逐渐增大B．支持力N先减小后不变C．摩擦力f逐渐增大D．摩擦力f先增大后减小素养训练4 如图所示，用竖直挡板将小球夹在挡板和光滑斜面之间，若逆时针缓慢转动挡板，使其由竖直转至水平的过程中，以下说法正确的是( )A．挡板对小球的压力先增大后减小B．挡板对小球的压力先减小后增大C．斜面对小球的支持力先减小后增大D．斜面对小球的支持力先增大后减小随堂演练·自主检测——突出创新性素养达标1.如图所示，木块沿斜面匀速下滑，对木块受力分析，正确的是( )A．木块受重力和斜面对它的支持力B．木块受重力、斜面对它的支持力和摩擦力C．木块受重力、斜面对它的支持力、摩擦力和下滑力D．木块受重力、斜面对它的支持力、摩擦力、下滑力和压力2.屋檐下重为G的风铃被水平风力吹起，在偏离竖直方向θ角的位置保持静止，设风力为F，系风铃的轻绳对风铃的拉力为T，若F恒定，则下列说法正确的是( )A．T和G是一对平衡力B．T一定小于FC．T与F合力方向竖直向下D．轻绳所受拉力的大小为Gcosθ3.质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上．用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示．用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中( )A．F逐渐变大，T逐渐变大B．F逐渐变大，T逐渐变小C．F逐渐变小，T逐渐变大D．F逐渐变小，T逐渐变小4.如图所示为某城市雕塑的一部分．将光滑的球放置在竖直的高档板AB与竖直的矮挡板CD之间，CD与AB挡板的距离小于球的直径．由于长时间作用，CD挡板的C端略向右偏移了少许．则与C端未偏移时相比，下列说法中正确的是( )A．AB挡板的支持力变小，C端的支持力变小B．AB挡板的支持力变小，C端的支持力变大C．AB挡板的支持力变大，C端的支持力变大D．AB挡板的支持力变大，C端的支持力变小5．在我国东北寒冷的冬季，狗拉雪橇是人们出行的常见交通工具，如图所示，一质量为30kg的小孩坐在10.6kg的钢制滑板的雪橇上，狗用与水平方向成37°角斜向上的拉力拉雪橇，雪橇与冰道间的动摩擦因数为0.02，求狗要用多大的力才能够拉雪橇匀速前进．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)6．在动画片《熊出没》中，熊二用一根轻绳绕过树枝将光头强悬挂起来，如图所示，此时轻绳与水平地面的夹角θ＝37°.已知光头强的质量为m＝60kg，熊二的质量为M＝300kg，不计轻绳与树枝间的摩擦．(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)求：(1)轻绳对熊二的拉力的大小；(2)地面对熊二的支持力的大小；(3)熊二对地面的摩擦力的大小和方向．6．共点力作用下物体的平衡必备知识·自主学习一、 1．匀速直线 2．平衡 3．零 二、 正交分解关键能力·合作探究探究点一 【典例示范】例1 解析：处于平衡状态的物体，从运动形式上来看是处于静止或匀速直线运动状态，从受力上来看，物体所受合力为零．某一时刻速度为零的物体，受力不一定为零，故不一定处于平衡状态，选项A 、D 错误；物体相对于另一物体静止时，该物体不一定静止，如当另一物体做变速运动时，该物体也做变速运动，此物体处于非平衡状态，故选项B 错误；由共点力的平衡条件可知选项C 正确．答案：C例2 解析：解法一： 合成法如图甲所示，将弹力F 和斜面对小球的支持力N 直接合成，图中的F ′即为两力的合力． 由几何关系可知，图中α＝120°，β＝30°，由正弦定理可得mg sin 120°＝F sin 30°，而弹力F ＝kx ，联立解得弹簧的伸长量x ＝√3mg 3k.解法二： 正交分解法如图乙所示为小球的受力情况，其中F 为弹簧的弹力，由几何关系可知，弹力F 与斜面之间的夹角为30°.将小球所受的重力mg 和弹力F 分别沿平行于斜面和垂直于斜面的方向进行正交分解，由共点力的平衡条件知，弹力F 沿斜面向上的分力与重力mg 沿斜面向下的分力大小相等，即F cos30°＝mg sin30°，由胡克定律得F ＝kx ，联立解得弹簧的伸长量x ＝√3mg 3k，选项C 正确．答案：C素养训练1 解析：A 图中物体做加速度逐渐减小的变加速运动，所受合力不为零，故不处于平衡状态；B 图中物体做匀减速直线运动，合力不为零，故不处于平衡状态；C 图中物体做匀速直线运动，所受的合力为零，故物体处于平衡状态；D 图中物体受到逐渐减小的合力，故物体不处于平衡状态．答案：C素养训练2 解析：桥的东西两侧各有一根主缆，共有两根主缆．画出桥面的受力图如图所示，根据共点力的平衡条件，两根主缆对桥面的拉力的合力必与重力大小相等，方向相反，即2×2T cos θ＝G由图中几何关系可得 cot θ＝196−501 385/2＝15，cos θ＝15 解得T ＝6×108N ．故选项B 正确．答案：B 探究点二 【导学探究】提示：(1)物块A 随着斜面慢慢转动，转动过程中的每一个状态都可以近似看成是平衡状态．(2)物块A受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的静摩擦力作用．(3)物块A近似处于平衡状态，所以重力G和支持力N、静摩擦力f时刻平衡．将重力分解为垂直于斜面和沿斜面的分力，根据平衡条件，N＝G cosθ，f＝G sinθ，因为在这一过程中θ减小，所以支持力变大，静摩擦力变小．【典例示范】例3 解析：画出物块的受力分析图，设物块所在位置与圆心O的连线与竖直方向的夹角为θ，则F ，物块从B点缓慢移动到C点的过程中，随θ角的增大，F增大，N增大，＝G tanθ，N＝Gcosθ故选A.答案：A例4 解析：对结点O受力分析如图所示．结点O始终处于平衡状态，所以OB绳和OA绳上的拉力的合力大小保持不变，方向始终是竖直向上的．由图可得，在OB绳沿半圆环缓缓移动的过程中，OA绳与OB绳之间的夹角逐渐变大，OA绳受到的拉力逐渐变大，OB绳受到的拉力先变小后变大．答案：D素养训练3 解析：对车厢上的货物进行受力分析，如图所示，根据平衡条件，N＝mg cos θ，f＝mg sinθ，当θ增大时，cosθ减小，N减小，sinθ增大，f增大，选项C正确．答案：C素养训练4 解析：小球受力如图所示．挡板对小球的压力N1和斜面对小球的支持力N2的合力与重力G大小相等，方向相反，N2总是垂直斜面，方向不变，由图可知N1方向改变时，其大小只能沿PQ线变动，显然在挡板移动过程中，N1先减小后增大，N2一直减小．答案：B随堂演练·自主检测1．解析：木块沿斜面匀速下滑，受力平衡，受到竖直向下的重力、斜面对它的垂直于斜面向上的支持力和沿斜面向上的摩擦力．答案：B2.解析：以风铃为研究对象受力分析如图所示，根据受力图可知，T与F的合力与重力是一对平衡力，A错误；由图可知，T一定大于F，B错误；T与F的合力与重力是一对平衡力，，D正方向竖直向上，C错误；根据图中几何关系可得轻绳所受拉力的大小为T′＝T＝Gcosθ确．答案：D3.解析：以O点为研究对象，受力如图所示，当用水平向左的力缓慢拉动O点时，则绳OA与竖直方向的夹角变大，由共点力的平衡条件知F逐渐变大，T逐渐变大，选项A正确．答案：A4.解析：对球受力分析，由图可知，F1＝G tanθ，F2＝G，当CD挡板的C端略向右偏移cosθ少许时，θ变大，则F1和F2均变大，故选C.答案：C5．解析：对小孩和雪橇整体受力分析，如图所示，雪橇匀速运动时有竖直方向：(M＋m)g＝N＋F sin37°①水平方向：F cos37°＝f②又f＝μN③由①②③得：狗拉雪橇匀速前进要用力为F＝μ(M+m)g＝10Ncos37°+μsin37°答案：10N6．解析：(1)以光头强为研究对象进行受力分析，得拉力T＝mg＝600N.(2)以熊二为研究对象受力分析，根据竖直方向受力平衡可知N＋T sinθ＝Mg，代入数据得支持力N＝2640N.(3)对熊二，根据水平方向受力平衡可知f＝T cosθ，代入数据得f＝480N.由牛顿第三定律可知，熊二对地面的摩擦力的大小f′＝f＝480N，方向水平向左．答案：(1)600N (2)2640N (3)480N 方向水平向左。
高中物理物体受力平衡教案
高中物理物体受力平衡教案
一、教学目标：
1. 理解物体受力平衡的概念。
2. 掌握物体受力平衡的条件。
3. 能够应用物体受力平衡的原理解决实际问题。
二、教学重点：
1. 物体受力平衡的条件。
2. 物体受力平衡的方向和大小。
三、教学难点：
1. 如何应用力的平衡条件解决实际问题。
2. 如何判断物体是否处于力的平衡状态。
四、教学过程：
1. 导入：通过展示一些力的示意图，引导学生思考力的平衡条件是什么。
2. 引入：介绍物体受力平衡的概念，说明物体受力平衡的条件。
3. 讲解：详细讲解物体受力平衡的方向和大小的相关知识点，给出示例进行讲解。
4. 练习：布置一些练习题，让学生通过计算力的平衡条件来解决问题。
5. 总结：总结物体受力平衡的条件和解题方法，并引导学生进行思考和讨论。
6. 拓展：引入一些拓展知识，例如力矩的概念和应用。
五、教学反思：
通过本节课的教学，学生能够初步理解物体受力平衡的概念，掌握物体受力平衡的条件，提高了解题能力和计算能力。
在后续教学中，可以通过更多的实例让学生熟练掌握物体受力平衡的方法和应用。
高三一轮复习学案相互作用力与物体平衡
高三一轮复习学案：——相互作用力与物体平衡本章知识点：1、力的概念及合成与分解。
2、重力、弹力、摩擦力。
3、共点力及共点力作用下物体的平衡。
共点力作用下物体的平衡条件：合力为零，即＝合F0.一、例题：第一课时考点一重力与万有引力的关系例：一袋密封很好的大米从吉林被运往青海玉树地震灾区，它的质量（填“变化”或“不变”），但重量却（填“变化”或“不变”），原因是在地球表面。
考点二弹力方向的判断例：画出下列物体所受的弹力．二、习题题型一：运用假设法判断弹力的存在1、如图所示有一球放在光滑水平面上，并和光滑斜面AB接触，球静止．分析球所受的弹力．2、如图所示小球A在内壁光滑的车厢内随车厢一起向右运动，试分析车厢后壁对球的弹力情况．题型二：弹力的方向分析及大小的计算1、如图所示用轻质细杆连接的A、B两物体正沿着倾角θ为的斜面匀速下滑，已知斜面的粗糙程度是均匀的，A、B两物体与斜面的接触情况相同．试判断A和B之间的细杆上是否有弹力．若有弹力，求出该弹力的大小；若无弹力，请说明理由．2．如图所示，A、B两物体的重力分别是G A＝3 N、G B＝4 N，A用悬绳挂在天花板上，B 放在水平地面上，A 、B 间的轻弹簧上的弹力F ＝2 N ，则绳中( )张力F1和B 对地面的压力F 2的可能值分别为A ．7 N 和10 NB ．5 N 和2 NC ．1 N 和6 ND ．2 N 和5 N3、如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O 为球心．一质量为m 的小滑块，在水平力F 的作用下静止于P 点．设滑块所受支持力为F N ．OP 与水平方向的夹角为θ．下列关系正确的是( )A ．F ＝mgtan θB ．F ＝mg tan θC ．F N ＝mgtan θD ．F N ＝mg tan θ4．如图所示，倾角为θ的光滑斜面上放置一重力为G 的小球，小球与固定在天花 板上的绳子相连，小球保持静止状态．绳子与竖直方向的夹角也为θ.若绳子的拉力大小 为F ，斜面对小球的支持力大小为F1，则 A ．F 1＝F B ．F 1＝Gcos θ C ．F ＝Gcos θ D ．Fcos θ＝Gsin θ题型三 弹簧产生的弹力1、 如图9所示，质量为m 的物体A 放在地面上的竖直轻弹簧B 上，且弹簧B 分别与地面和物体A 相连接．现用细绳跨过定滑轮将物体A 与另一轻弹簧C 连接，当弹簧C 处在水平位置且右端位于a 点时它没有发生形变．已知弹簧B 和弹簧C 的劲度系数分别为k 1和k 2，不计定滑轮、细绳的质量和摩擦．将弹簧C 的右端由a 点沿水平方向拉到b 点时，弹簧B 的弹力变为原来的23，求a 、b 两点间的距离．2、如图所示，原长分别为L 1和L 2，劲度系数分别为k 1和k 2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为m 1的物体，最下端挂着质量为m 2的另一物体，整个装置处于静止状态．求：(1)这时两弹簧的总长．(2)若用一个质量为M 的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平板受到下面物体m 2的压力．第2课时 一、 例题考点一 静摩擦力例1．静摩擦力的有无及方向的判断分析下列各种情况下物体A 是否受摩擦力的作用及其方向例2．静摩擦力大小的计算用轻弹簧竖直悬挂质量为m 的物体，静止时弹簧伸长量为x ．现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m 的物体，系统静止时弹簧伸长量也为x ．斜面倾角为30°，如图1所示．则物体所受摩擦力( ) A ．等于零B ．大小为12mg ，方向沿斜面向下C ．大小为32mg ，方向沿斜面向上D ．大小为mg ，方向沿斜面向上考点二 对滑动摩擦力F f ＝μF N 的理解例： 如图2所示，一物块置于水平地面上，当用与水平方向成60°角的力F 1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F 2推物块时，物块仍做匀速直线运动．若F 1和F 2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为( )A ．3－1B ．2－ 3C ．32－12D ．1－32二、习题题型一 应用“假设法”判断静摩擦力的方向1、 如图3所示是主动轮P 通过皮带带动从动轮Q 的示意图，A 与B 、C 与D 分别是皮带上与轮缘上相互接触的点，则下列判断正确的是( BCD )A ．B 点相对于A 点运动趋势方向与B 点运动方向相反B ．D 点相对于C 点运动趋势方向与C 点运动方向相反 C ．D 点所受静摩擦力方向与D 点运动方向相同D ．主动轮受到的摩擦力是阻力，从动轮受到的摩擦力是动力2、指明图4中物体A 在以下四种情况下所受的静摩擦力的方向．(1)物体A 静止于斜面上，如图甲所示；(2)物体A 受到水平拉力F 作用而仍静止在水平面上，如图乙所示；(3)物体A 放在车上，在刹车过程中，A 相对于车厢静止，如图丙所示； (4)物体A 在水平转台上,随转台一起匀速转动，如图丁所示题型二 摩擦力的分析与计算1、如图5所示，一质量不计的弹簧原长为10 cm ，一端固定于质量m ＝2 kg 的物体上，另一端施一水平拉力F ．(g ＝10 m/s 2)(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0．2，当弹簧拉长12 cm 时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数多大？(2)若将弹簧拉长11 cm 时，物体所受到的摩擦力大小为多少？ (3)若将弹簧拉长13 cm 时，物体所受的摩擦力大小为多少？(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等) 2、在粗糙的水平面上放一物体A ，A 上再放一质量为m 的物体B ，A 、B 间的动摩擦因数为μ，施加一水平力F 于A (如图6所示)，计算下列情况下A 对B 的摩擦力． (1)当A 、B 一起做匀速运动时．(2)当A 、B 一起以加速度a 向右匀加速运动时． (3)当力F 足够大而使A 、B 发生相对滑动时．(4)当A 、B 发生相对滑动，且B 物体的15伸到A 的外面时．3、如图9所示，质量为m 的物体，在沿斜面向上的拉力F 作用下，沿放在水平地面上的质量为M 的倾角为θ的粗糙斜面匀速下滑，此过程中斜面保持静止，则地面对斜面( BD )A ．无摩擦力B ．有水平向左的摩擦力C ．支持力为(M ＋m )gD ．支持力小于(M ＋m )g4、如图所示，放在粗糙水平面上的物体A 上叠放着物体B .A 和B 之间有一个被压缩的弹簧．A 、B 均处于静止状态，下列说法中正确的是A ．B 受到向右的摩擦力 B ．B 对A 的摩擦力向右C ．地面对A 的摩擦力向右D ．地面对A 没有摩擦力题型三 滑动摩擦力的分析问题1、 如图7所示，人重600 N ，木块A 重400 N ，人与木块、木块与水平面间的动摩擦因数均为0．2，现人用水平力拉绳，使他与木块一起向右做匀速直线运动，滑轮摩擦不计，求：(1)人对绳的拉力；(2)人脚对A 的摩擦力的大小和方向．2、如图所示，在倾角为θ＝30°的粗糙斜面上放一物体，重力为G ，现在用与斜面底边平行的力F ＝G2推物体，物体恰能做匀速直线运动，则(1)物体与斜面之间的动摩擦因数是多少？ (2)物体的运动方向与斜面底边成多大的夹角？第三课时 一、例题考点一 合力的范围及共点力合成的方法 例1．合力范围的确定(1)有两个共点力F 1＝8 N ，F 2＝15 N ，则 N ≤F 合≤ N 且随二力夹角的增大，F 合逐渐 ． (2)有三个共点力：F 1＝8 N ，F 2＝15 N ，F 3＝15 N ，则 N ≤F 合≤ N ． 如：F 1＝8 N ，F 2＝15 N ，F 3＝3 N ，则 N ≤F 合≤ N 例2．共点力的合成(1)合成法则：平行四边形定则或 定则 (2)求出以下三种特殊情况中二力的合力：考点二 力的分解的方法 例1．按力的效果分解找出重力G 的两个作用效果，并求它的两个分力．如图3所示 F 1＝ ，F 2＝ (用G 和θ表示)例2. 关于一个力的分解，下列说法正确的是( ) A ．已知两个分力的方向，有唯一解 B ．已知两个分力的大小，有唯一解C ．已知一个分力的大小和方向，有唯一解D ．已知一个分力的大小和另一个分力方向，有唯一解考点三 正交分解法1．定义：把各个力沿相互垂直的方向分解的方法用途：求多个共点力的合力时，往往用正交分解法．2．步骤：如图5所示，(1)建立直角坐标系；通常选择共点力的作用点为坐标原点，建立x 、y 轴让尽可能多的力落在坐标轴上．(2)把不在坐标轴上的各力向坐标轴进行正交分解． (3)沿着坐标轴的方向求合力F x 、F y ．(4)求F x 、F y 的合力，F 与F x 、F y 的关系式为：F ＝F 2x ＋F 2y ．方向为：tan α＝F y /F x 例1．物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F ，A 中F 垂直于斜面向上，B 中F 垂直于斜面向下，C 中F 竖直向上，D 中F 竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是( )二、习题题型一 力的效果分解在实际生活中的应用1、如图6所示，用一根长1 m 的轻质细绳将一幅质量为1 kg 的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10 N ，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为(g 取10 m/s 2)( )A ．32 mB ．22 mC ．12 mD ．33m2、如图7所示，α＝30°，装置的重力和摩擦力均不计，若用F ＝100 N 的水平推力使滑块B 保持静止，则工件上受到的向上的弹力多大？题型二 理解合力与分力间的关系1、互成角度的两个共点力，有关它们的合力与分力关系的下列说法中，正确的是( ) A ．合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力 B ．合力的大小随分力间夹角的增大而增大 C ．合力的大小一定大于任意一个分力D ．合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力2、下列关于合力的叙述中正确的是( )A ．合力是原来几个力的等效代替，合力的作用效果与分力的共同作用效果相同B ．两个力夹角为θ(0≤θ≤π)，它们的合力随θ增大而增大C ．合力的大小总不会比分力的代数和大D ．不是同时作用在同一物体上的力也能进行力的合成的运算题型三 物体的受力分析1、 如图8所示，运动员用竖直的胶皮乒乓球板去推挡水平飞来的上旋乒乓球．试分析推挡瞬间乒乓球所受的力，标明每一个力的名称和方向．2、 如图9所示，物体A 靠在倾斜的墙面上，在与墙面和B 垂直的力F 作用下，A 、B 保持静止，试分析A 、B 两物体受力的个数．题型四 力的合成与分解综合问题1、 如图10所示是一种研究劈的作用的装置，托盘A 固定在细杆上，细杆放在固定的圆孔中，下端有滚轮，细杆只能在竖直方向上移动，在与托盘连接的滚轮正下面的底座上也固定一个滚轮，轻质劈放在两滚轮之间，劈背的宽度为a ，侧面的长度为l ，劈尖上固定的细线通过滑轮悬挂质量为m 的砝码，调整托盘上所放砝码的质量M ，可以使劈在任何位置时都不发生移动．忽略一切摩擦和劈、托盘、细杆与滚轮的重力，若a ＝35l ，试求M 是m 的多少倍？2、 风筝(图11甲)借助于均匀的风对其作用力和牵线对其拉力的作用，才得以在空中处于平衡状态．如图11乙所示，风筝平面AB 与地面夹角为30°，风筝质量为300 g ，求风对风筝的作用力的大小．(风对风筝的作用力与风筝平面相垂直，g 取10 m/s 2)3．如图13所示，将足球用网兜挂在光滑的墙壁上，设绳对球的拉力为F 1，墙壁对球的支持力为F 2，当细绳长度变短时( )A ．F 1、F 2均不变B ．F 1、F 2均增大C ．F 1减小，F 2增大D ．F 1、F 2均减小4．如图15所示，在倾角为30°的光滑斜面上，一个滑块在弹簧拉力作用下处于静止．弹簧的拉力与斜面平行，大小为7 N ，求滑块的重力与斜面对滑块的支持力．第四课时 一、例题考点一 受力分析的步骤与方法例1.如图1所示，物体A 靠在竖直墙壁上，在力F 作用下，A 、B 保持静止． (1)此时物体B 的受力个数为 个．(2)若物体A 固定在墙上，其他条件不变，则B 物体受力个数可能为 个和 个．(3)若将力F 改为水平向左的力仍作用在物体B 上，其他条件不变，则物体B 受 个力．例2.L 型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q 相连，如图2所示．若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力．则木板P的受力个数为()A．3 B．4 C．5 D．6考点二共点力平衡问题的理解与应用例1.在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态．现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图3所示，在此过程中A．F1保持不变，F3缓慢增大B．F1缓慢增大，F3保持不变C．F2缓慢增大，F3缓慢增大D．F2缓慢增大，F3保持不变二、习题题型一用图解法求动态变化问题1.如图4所示，一倾角为θ的固定斜面上，有一块可绕其下端转动的挡板P，今在挡板与斜面间夹有一个重为G的光滑球．试求挡板P由图示的竖直位置逆时针转到水平位置的过程中，球对挡板压力的最小值．2. 如图5所示，两根等长的绳子AB和BC吊一重物静止，两根绳子与水平方向夹角均为60°.现保持绳子AB与水平方向的夹角不变，将绳子BC逐渐缓慢地变化到沿水平方向，在这一过程中，绳子BC的拉力变化情况是 ( )A．增大 B．先减小，后增大C．减小 D．先增大，后减小题型二应用整体法和隔离法求解平衡问题1.如图6所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为θ.质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少？2.有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直放置，表面光滑．AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连，并在某一位置平衡(如图7所示)．现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力F N和细绳上的拉力F的变化情况是A．F N不变，F变大B．F N不变，F变小C．F N变大，F变大D．F N变大，F变小题型三平衡中的临界与极值问题1.物体A的质量为2 kg，两根轻细绳b和c的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体A上，在物体A上另施加一个方向与水平线成θ角的拉力F，相关几何关系如图8所示，θ＝60°.若要使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围．(g取10 m/s2)2．两根长度相等的轻绳，下端悬挂一质量为m的物体，上端分别固定在水平天花板上的M、N点，M、N两点间的距离为l，如图12所示，已知两根绳子所能承受的最大拉力均为F T，则每根绳子的长度不得短于多少？实验二探究弹力和弹簧伸长量的关系例题：例1、1）在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中，以下说法正确的是（）A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度B．用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C．用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等2)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L，把L－L0作为弹簧的伸长量x，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下图中的 ( )例2在“探究弹力和弹簧伸长量的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图3所示．所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力．实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度．(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标图4中，请作出F－L图线．(2)由此图线可得出该弹簧的原长L0＝________ cm，劲度系数k＝________ N/m.(3)试根据以上该同学的实验情况，请你帮助他设计一个记录实验数据的表格(不必填写其实验测得的具体数据)(4)该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较．优点在于：___________________________________ .缺点在于：________ _________________________ .习题：1．一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图5所示．下列表述正确的是A．a的原长比b的长B．a的劲度系数比b的大C．a的劲度系数比b的小D．测得的弹力与弹簧的长度成正比2．(2008·北京理综)某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长量的关系，并测弹簧的劲度系数k，做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧．并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0；弹簧下端挂一个50 g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1；弹簧下端挂两个50 g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2；……；挂七个50 g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L7.(1)下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是______和________．测量记录表：(2)37(3)为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：d1＝L4－L0＝6.90 cm，d2＝L5－L1＝6.90 cm，d3＝L6－L2＝7.00 cm.请你给出第四个差值：d4＝________＝________ cm.(4)根据以上差值，可以求出每增加50 g砝码的弹簧平均伸长量ΔL，ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子为：ΔL＝______.代入数据解得ΔL＝____________ cm.(5)计算弹簧的劲度系数k＝______ N/m.(g取9.8 m/s2)实验三验证力的平行四边形定则例题例1：如图所示，某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角、板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物．(1)为完成该实验，下述操作中必需的是________．a．测量细绳的长度b．测量橡皮筋的原长c．测量悬挂重物后橡皮筋的长度d．记录悬挂重物后结点O的位置(2)钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是____________．例2：李明同学在做“互成角度的两个力的合成”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧秤拉力的大小如图3所示．(1)试在图3中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F表示此力．(2)有关此实验，下列叙述正确的是________．A．两弹簧秤的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大B．橡皮筋的拉力是合力，两弹簧秤的拉力是分力C．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧秤拉力的效果相同D．若只增大某一只弹簧秤的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整另一只弹簧秤拉力的大小即可(3)如图4所示是张华和李明两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个实验比较符合实验事实？(力F′是用一只弹簧秤拉时的图示)答： __________________.(4)在以上比较符合实验事实的一位同学中，造成误差的主要原因是什么？(至少写出两种情况)答：__________________ .习题：1．如图5所示，在共点力合成的实验中橡皮筋一端固定于P点，另一端连接两个弹簧秤，并使该端拉至O点，两个F2(α＋β<90°)，现使F1大小不变地沿顺时针转过某一角度，要使结弹簧秤的拉力分别为F点仍在O处，相应地使F2的大小及图中β角发生变化．则相应的变化可能是A．F2一定增大B．F2可能减少C．β角一定减小D. β角可能增大2．在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条．(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的________(填字母代号)．A．将橡皮条拉伸相同长度即可B．将橡皮条沿相同方向拉到相同长度C．将弹簧秤都拉伸到相同刻度D．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置(2)同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是________(填字母代号)A．两细绳必须等长B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些。
2023届高考物理一轮复习学案：力和物体的平衡
复习：第二单元力和物体的平衡【学习目标】1.形变（A）2.弹力（B）3.互成角度两力的合成平行四边形定则（B）4.力的分解（B）5.共点力的平衡（B）6.研究共点力的平衡 (学生实验)（B）【学习内容】考点一形变(弹性形变、范性形变）和弹力（A）1、弹性形变和范性形变2、弹力的产生（1）产生条件：相互接触且_________。
（2）方向：与形变方向相反。
压力与支持力的方向与支持面___________，绳子张力的方向沿_________方向（3）作用点：接触点或接触面上例1、下列各力中按照性质命名的（）（A）下滑力（B）电场力（C）斥力（D）支持力例2、在下图中，a、b（a、b均处于静止状态）间一定有弹力的是（）例3、画出物体（球、物块A、木棒）所受弹力的方向考点二互成角度两力的合成平行四边形定则（B）1、分力与合力：如果一个力F作用在物体上，它产生的效果跟几个力F1、F2……共同作用在物体上产生的__ _ 相同，则这个力就叫那几个力的合力，而那几个力就叫这个力的分力。
2. 力的合成：求几个力的合力的方法，叫做力的合成。
3. 平行四边形定则：如果用表示两个共点力F 1和F 2的线段为_________作平行四边形，那么合力F 的大小和方向就可以用F 1和F 2所夹的__________来表示。
例1、一个分力F 1=4N ，另一个分力F 2=3N ，分力方向不确定，它们的合力范围是__________________。
例2、物理学中引入“平均速度”、“合力与分力”等概念，运用的科学方法是（ ）（A ）控制变量法（B ）观察实验法 （C ）等效替代法（D ）建立物理模型法例3、放在水平的地面上的物块，受到水平向右的8牛的拉力F 1，还受到竖直向上的6牛的拉力F 2，求合力大小和方向。
（1）用作图法。
（2）用计算法考点三 力的分解（B ）1、力的分解：把一个力分解为 力的方法。
力的分解也体现了 思想。
高中物理平衡状态讲解教案
高中物理平衡状态讲解教案一、平衡状态的定义我们要明确什么是平衡状态。
在物理学中，一个物体如果处于静止或者匀速直线运动的状态，我们就称这个物体处于平衡状态。
这是因为在这种情况下，作用在物体上的外力合力为零，物体不会发生加速度变化。
二、平衡状态的条件我们来探讨达到平衡状态需要满足的条件。
简单来说，有两个基本条件：1. 外力条件：作用在物体上的所有外力的矢量和必须为零。
这意味着，要么物体上没有外力作用，要么所有外力相互抵消。
2. 力矩条件：作用在物体上的所有外力关于任意轴的力矩之和也必须为零。
这一点对于非质点物体尤其重要，因为它保证了物体不仅不会平移，而且不会绕轴旋转。
三、平衡状态的应用理解了平衡状态的概念和条件后，我们来看几个具体的应用实例：- 桥梁设计：在桥梁设计中，确保桥梁结构在各种负载作用下保持平衡是至关重要的。
设计师需要考虑桥梁受到的重力、风力、车辆载荷等因素，并通过精确计算确保所有力都达到平衡状态。
- 建筑抗震：建筑物在地震时能够保持稳定，是因为其设计考虑到了地震力的作用，并通过结构的弹性或塑性变形消耗能量，最终达到一个新的平衡状态。
- 飞行器稳定：飞机在空中飞行时，需要通过调整机翼和尾翼的角度来保持升力和重力的平衡，同时通过方向舵来保持航向的稳定。
四、教学方法建议在教授平衡状态时，教师可以采取以下几种方法来帮助学生更好地理解和掌握这一概念：- 实验演示：通过简单的实验，如使用弹簧秤和物体来展示力的平衡，或者用杠杆来说明力矩的平衡。
- 案例分析：选取生活中的实例，让学生分析其中的平衡状态，如何实现以及破坏平衡会有什么后果。
- 问题解决：给学生提供一些实际问题，让他们应用平衡状态的原理来求解，如计算在不同条件下桥梁的最大载重等。
五、总结。
LK同步学案——物体的平衡
F3F2F1 F5F4第四章 物体的平衡（1）学习目标：1、知道什么是平衡状态，什么是力的平衡。
2、理解共点力作用下物体的平衡条件 。
3、会用正交分解法解决平衡为题 知识点预览：1、平衡状态： 。
2、物体平衡条件：共点力作用下物体的平衡条件是 ，即F 合= ，或⎩⎨⎧==合合Fy x F ，其中F 合x 为物体在x 轴方向上所受的合外力；F 合y 为物体在y 轴方向上所受的合外力。
3、力的平衡： 叫力的平衡。
例题分析：例题1：下列物体中处于平衡状态的是（ ） A 、 静止在粗糙斜面上的物体 B 、 沿光滑斜面下滑的物体 C 、 跳蹦床达到最大速度时 D 、 飞机在匀速巡航例题2：如图所示，某物体在F1、F2、F3、F4、F5五个共点力作用下处于静止状态，若F3的方向沿顺时针转过600角，而其大小保持不变，其余四个里大小和方向均保持不变，则此时物体受到的合外力为（ ） A 、0 B 、23F 3 C 、F3 D 、3F 3 例题3：质量为m 的物体，从倾角为600的斜面上匀速下滑，求：斜面与物体之间的动摩擦因数是多少？例题4：如图所示，质量为m 的物体在恒力F 作用下沿天花板做匀速直线运动，物体与天花板间的动摩擦因数为u ，则物体受到的摩擦力大小为多少？例题5:沿光滑的墙壁用网篓把一个足球挂在A点，如图所示，足球的质量为m，网篓的质量不计，足球与墙壁的接触点为B，悬绳与墙壁的夹角为a，求悬绳对足球的拉力和墙壁对足球的支持力。
例6 一个质量为m的物体，放在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为μ．试问应沿怎样的方向对它施力，才能使它沿水平地面匀速滑行所需的外力最小？外力的最小值为多少？课后作业：1、物体在四个共点力的作用下处于平衡状态，当撤去其中一个方向水平向右、大小为8N的力，而保持其余三个力不变，则其余三个力的合力为（）A、8N，水平向右B、8N，水平向左C、大于8N，水平向左D、小于8N，水平向右2、一个物体在共点力作用下处于平衡状态，则（）A、物体一定静止B、物体可能做匀速直线运动C、物体所受合外力一定为零D、物体的加速度一定为零3、下列几组共点力中，作用在同一个物体上，有可能使物体处于平衡状态的是（）A、5N、3N、2NB、10N、10N、10NC、9N、5N、3ND、4N、5N、3N4、如图所示，m1与m2由跨过定滑轮的绳子相连，连接m1的绳子与斜面平行，整个系统处于静止状态，则斜面作用于m1的静摩擦力（）A、方向一定沿斜面向上B、方向可能沿斜面向下C、大小可能等于零D、大小不可能等于mg5、有一个质量为m的圆环套在固定的水平光滑杆BC上，现在对环施加一个作用力F，方向如图所示，为了使小环处于平衡状态，还应对小环施加一个（）A、沿杆由A指向B的力B、与杆垂直向下的力C 、与F 方向相反的力D 、与杆成a 角（θ<a<900）斜向左下的力 6、如图所示，一个重为G 的物体放在粗糙水平面上，它与水平面的动摩擦因数为μ，若对物体施加一个与水平面成θ角的力F ，使物体做匀速指向运动，则下列说法中 正确的是（ ） A 、物体所受摩擦力与F 的合力方向竖直向上B 、物体所受的重力、支持力、摩擦力的合力与F 等大反向C 、物体所受的重力、摩擦力、支持力的合力大小等于Fcos θD 、物体所受摩擦力的大小等于Fcos θ，也等于μ（G-Fsin θ）7、如图所示，一重为G 的物体在两根细绳的悬吊下处于静止状态，细绳AC 与竖直方向的夹角1θ=600，细绳BC 与竖直方向的夹角2θ=300，则细绳AC 、BC 对物体的拉力T1、T2分别是多大？8、如图所示，重为40N 的物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为0.2。
_新教材高中物理第3章相互作用6共点力作用下物体的平衡学案教科版必修第一册
共点力作用下物体的平衡学习目标：1.[物理观念]知道什么是平衡状态，理解共点力平衡的条件． 2.[科学思维]会利用合成法，分解法，图解法解决平衡及动态平衡问题． 3.[科学思维]会利用正交分解法处理平衡及动态平衡问题．一、共点力作用下物体的平衡状态1．平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动的状态． 2．举例：光滑水平面上匀速滑动的物块；沿斜面匀速下滑的木箱；天花板上悬挂的吊灯等．二、共点力作用下物体的平衡条件1．共点力的平衡条件：合力为零，即F 合＝0.2．共点力平衡条件的另一种表达式⎩⎪⎨⎪⎧ F x 合＝0F y 合＝0其中F x 合和F y 合分别是将所受的力进行正交分解后，物体在x 轴和y 轴方向上所受的合力．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)某时刻物体的速度为零时，物体一定处于平衡状态．(×) (2)物体只有在不受力作用时才能保持平衡状态．(×) (3)所受合力保持不变的物体处于平衡状态．(×) (4)物体处于平衡状态时加速度一定为零．(√) (5)物体处于平衡状态时任意方向的合力均为零．(√)2．若一个物体处于平衡状态，则此物体一定是( )A ．静止的B ．匀速直线运动C ．速度为零D ．所受合力为零 D [平衡状态是指物体处于静止或做匀速直线运动的状态，A 、B 、C 错误；处于平衡状态时物体所受的合力为零，D 正确．]3．(多选)下面关于共点力的平衡与平衡条件的说法正确的是( )A ．如果物体的运动速度为零，则必处于平衡状态B ．如果物体的运动速度大小不变，则必处于平衡状态C ．如果物体处于平衡状态，则物体沿任意方向的合力都必为零D．如果物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态，则任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反CD[物体运动速度为零时不一定处于平衡状态，A错误；物体运动速度大小不变、方向变化时，不是做匀速直线运动，一定不是处于平衡状态，B错误；物体处于平衡状态时，合力为零，物体沿任意方向的合力都必为零，C正确；任意两个共点力的合力与第三个力等大反向、合力为零，物体处于平衡状态，D正确．]共点力作用下物体的平衡状态甲乙丙丁甲：静止在斜面上乙：物体沿斜面匀速下滑丙：到达光滑斜面的最高点丁：物体与斜面一直向左加速运动.哪些是平衡状态？提示：甲、乙是平衡状态.平衡状态的物体处于静止或匀速直线运动状态，此种状态其加速度为零．即处于平衡状态的物体加速度为零，反过来加速度为零的物体一定处于平衡状态．2．从动力学的角度理解处于平衡状态的物体所受的合外力为零，反过来物体受到的合外力为零，它一定处于平衡状态．3．静态平衡与动态平衡(1)静态平衡是处于静止状态的平衡，合力为零．(2)动态平衡是匀速直线运动状态的平衡，合力为零．【例1】物体在共点力作用下，下列说法中正确的是( )A．物体的速度在某一时刻等于零时，物体一定处于平衡状态B．物体相对于另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态C．物体所受合力为零时，物体一定处于平衡状态D．物体做匀加速运动时，物体一定处于平衡状态思路点拨：①平衡状态指合力为零的状态，与速度无关．②对应运动状态为静止或匀速直线运动．C[物体在某时刻的速度为零，所受合力不一定为零，故不一定处于平衡状态，A错误；物体相对于另一物体静止，则说明该物体与另一物体具有相同的速度和加速度，也不一定处于平衡状态，B错误；物体做匀加速运动时，加速度不为零，一定不是平衡状态，D错误；只有C满足平衡条件，C正确．]“静止”与“v＝0”的区别(1)物体保持静止状态：说明v＝0，a＝0，物体受合外力为零，物体处于平衡状态．(2)物体运动速度v＝0则有两种可能：①v＝0，a≠0，物体受合外力不等于零，物体并不保持静止，处于非平衡状态，如上抛到最高点的物体；②v＝0，a＝0，这种情况与(1)中的静止状态一致．[跟进训练]1．关于平衡状态，下列说法正确的是( )A．做自由落体运动的物体，在最高点时处于平衡状态B．木块放在斜面体的斜面上，随斜面体一起向右匀速运动，木块处于平衡状态C．木块放在斜面体的斜面上，随斜面体一起向右匀加速运动，木块处于平衡状态D．静止在匀加速运动的列车内的水平桌面上的杯子，处于平衡状态B[做自由落体运动的物体在最高点时，速度虽为零，但所受合力不为零，不是平衡状态，A错误；木块与斜面体相对静止，若整体做匀速直线运动，则木块处于平衡状态，若整体做匀加速直线运动，则木块也具有加速度，不是处于平衡状态，B正确，C错误；列车、桌子与杯子整体做匀加速运动，杯子也具有加速度，不是处于平衡状态，D错误．]共点力作用下物体的平衡条件如图所示，著名景点——黄山飞来石独自静止于悬崖之上，它受哪些力作用？这些力大小、方向有何关系？它们的合力有何特点？提示：受重力和支持力；重力与支持力大小相等方向相反；合力为0.1．对共点力作用下物体平衡条件的理解(1)两种表达式：①F 合＝0；②⎩⎪⎨⎪⎧ F x 合＝0F y 合＝0，其中F x 合和F y 合分别是将所受的力进行正交分解后，物体在x 轴和y 轴方向上所受的合力．(2)对应两种状态：①静止状态：a ＝0，v ＝0②匀速直线运动状态：a ＝0，v ≠0(3)说明：①物体某时刻速度为零，但F 合≠0，不是平衡状态，如竖直上抛的物体到达最高点时，只是速度为零，不是平衡状态；②处于平衡状态的物体，沿任意方向的合力都为零．2．平衡条件的几个推论(1)若物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，其合力为零，这就是初中学过的二力平衡．(2)若物体在三个力作用下处于平衡状态，则三个力的作用线必交于一点．(3)物体在n 个共点力作用下处于平衡状态时，这些力在任何一个方向上的合力均为零．其中任意(n —1)个力的合力必定与第n 个力等大、反向，作用在同一直线上．(4)物体在多个共点力作用下处于平衡状态时，各力首尾相接必构成一个封闭的多边形．【例2】 如图所示，某个物体在F 1、F 2、F 3、F 4四个力的作用下处于静止状态，若F 4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变，其余三个力的大小和方向均不变，则此时物体所受到的合力大小为( )A ．F 42B ．3F 42C ．F 4D ．3F 4 思路点拨：①其余三个力的合力与F 4等大反向．②F 4方向变化时，其余三个力的合力保持不变．C [由共点力的平衡条件可知，F 1、F 2、F 3的合力应与F 4等大反向，当F 4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变时，F 1、F 2、F 3的合力的大小仍为F 4，但方向与F 4成120°角，由平行四边形定则可得，此时物体所受的合力大小为F 4，C 正确．]几个关于平衡状态的结论(1)当物体处于平衡状态时，沿任意方向物体所受的合力均为零．(2)若物体受三个力作用，如果其中一个力在其他两个力的合力范围内，物体可能会处于平衡状态．(3)在力学中，当物体缓慢移动时，往往认为物体处于平衡状态．[跟进训练]2．一个物体受到三个共点力的作用，如果三个力的大小为如下各组情况，那么有可能使物体处于平衡状态的是( )A ．1 N 4 N 7 NB ．2 N 6 N 9 NC ．2 N 5 N 8 ND ．6 N 8 N 6 ND [能否使物体处于平衡状态，要看三个力的合力是否可能为零，方法是两个较小的力加起来是否大于或等于最大的那个力，如果是就可能．因为两个力的合力范围是|F 1－F 2|≤F ≤F 1＋F 2，若F 3在此范围内，就可能与F 平衡，故D 正确．]解决共点力静态平衡问题的基本方法大反向，可利用力的平行四边形定则，将三个力放到一个三角形中．然后根据有关几何知识求解．2．力的分解法：物体受三个力作用而平衡时，可将任意一个力沿着其他两个力的反方向分解．则物体相当于受到两对平衡力的作用，同样可将三个力放到一个三角形中求解．合成法或分解法的实质都是等效替代，即通过两个力的等效合成或某个力的两个等效分力建立已知力与被求力之间的联系，为利用平衡条件解问题做好铺垫．3．正交分解法：将不在坐标轴上的各力分别分解到x 轴上和y 轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件⎩⎪⎨⎪⎧ F x 合＝0F y 合＝0解题，多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡．特别提醒：(1)物体受三个力作用而平衡时，以上方法都可应用，具体方法应视解决问题方便而定．(2)利用正交分解法时，坐标轴的选择原则是尽量使落在x 、y 轴上的力最多，被分解的力尽可能是已知力．【例3】 如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O 为球心．一质量为m 的小滑块，在水平力F 的作用下静止于P 点．设滑块所受支持力为N ，OP 与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是( )A ．F ＝mg tan θB ．F ＝mg tan θC ．N ＝mg tan θD ．N ＝mg tan θ 思路点拨：受力分析→选取合适的解题方法→列平衡方程求解 A [法一：合成法滑块受力如图甲所示，由平衡条件知：F mg ＝cot θ，则F ＝mg cot θ＝mg tan θ，N ＝mgsin θ.甲 乙法二：效果分解法将重力按产生的效果分解，如图乙所示．F ＝G 2＝mgtan θ， N ＝G 1＝mgsin θ.法三：正交分解法丙将小滑块受到的支持力沿水平、竖直方向分解，如图丙所示．mg ＝N sin θ，F ＝N cos θ，联立解得F＝mgtan θ，N＝mgsin θ.]应用平衡条件解题的步骤(1)明确研究对象(物体、质点或绳的结点等)．(2)对研究对象进行受力分析．(3)建立合适的坐标系，应用共点力的平衡条件，选择恰当的方法列出平衡方程．(4)求解方程，并讨论结果．[跟进训练]3.某质点在同一平面内受到三个共点力，它们的大小和方向如图所示．这三个力的合力方向为( )A．沿着x轴正方向B．沿着x轴负方向C．沿着y轴正方向D．沿着y轴负方向A[由图F1、F2的方向沿坐标轴，根据平行四边形定则知，将F3分解F3x＝－20 N×sin 60°＝－10 3 N；F3y＝20 N×cos 60°＝10 N；所以：F x＝F2＋F3x＝(20－103) N≈2.68 N；F y＝F3y－F1＝(10－10) N＝0 N；可知三个力的合力沿x轴的正方向，大小为2.68 N；A正确．]1．物理观念：平衡状态，平衡条件．2．科学思维：掌握受力分析的方法，会利用合成法、分解法、图解法解决问题.1.在图中，能表示物体处于平衡状态的是( )A．此图为at图像B．此图为vt图像C．此图为xt图像D．此图为F合t图像C[若是at图像，表示物体的加速度逐渐减小，且加速度不为零，处于非平衡状态，故A错误；若是vt图像，表示物体做匀减速直线运动，处于非平衡状态，故B错误；若是xt图像，斜率不变，速度不变，表示物体做匀速直线运动，处于平衡状态，故C正确；若是F合t图像，表示物体的合外力逐渐减小，且合外力不为零，处于非平衡状态，故D错误．] 2．(多选)下列说法正确的是 ( )A．物体静止在水平桌面上，它肯定不受任何力的作用B．物体由静止开始运动，必定是受到了外力的作用C．物体向东运动，必定受到向东的力的作用D．物体运动得越来越慢，必定是受到了外力的作用BD[物体静止在水平桌面上，是因为物体受到的合外力为零，并非物体不受任何力的作用，选项A错误；由牛顿第一定律知，当物体不能继续保持匀速直线运动状态或静止状态时，物体必定受到了不为零的力的作用，这个不为零的外力迫使物体的运动状态发生了变化，选项B、D正确；由于物体向东运动时，可能是做匀速直线运动，这时物体所受合外力为零，选项C错误．]3．(多选)下列各组共点力作用在一个物体上，可以使物体保持平衡的是 ( )A．3 N、4 N、10 NB．2 N、3 N、5 NC．10 N、10 N、10 ND．2 N、3 N、4 NBCD[三个力作用下，若其中一个力在其余两个力的合力范围内，则可以使物体保持平衡，故选项B、C、D正确．]4．共点的五个力平衡，则下列说法中不正确的是( )A．其中四个力的合力与第五个力等大反向B．其中三个力的合力与其余的两个力的合力等大反向C．五个力的合力为零D．撤去其中的三个力，物体一定不平衡D[当物体在共点力作用下平衡时，任何一个力与其余力的合力等大反向，故A、B正确；共点力平衡的条件是合外力为零，故C正确．撤去其中的三个力后，若剩下的两个力等大反向，则物体仍处于平衡状态，故D错误．D符合题意．]5．(新情境题)情境：如图，手机静止吸附在支架上．这款手机支架其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平衡光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上．问题：若手机的重力为G，支架与水平方向的夹角为60°，求手机支架对手机的作用力的大小和方向．[解析]手机处于静止状态，受力平衡，手机受到竖直向下的重力和手机支架的作用力(支持力，吸引力和摩擦力的合力)，故手机支架对手机的作用力竖直向上，大小等于G.[答案]大小等于G；方向竖直向上．。
高中物理平衡的认识教案
高中物理平衡的认识教案
一、教学目标
1. 理解物体在重力作用下的平衡状态；
2. 掌握求解物体平衡时的力的平衡条件；
3. 能够应用力的平衡条件解决实际问题。
二、教学重点
1. 重力作用下物体的平衡状态；
2. 力的平衡条件。
三、教学难点
1. 确定物体平衡时的所有受力；
2. 解决力平衡条件的实际问题。
四、教学过程
1. 导入：通过一个实际生活中的例子引出平衡的概念，如悬挂在墙上的画，让学生思考画所受到的全部力，引出平衡的定义。
2. 讲解平衡状态：介绍在重力作用下物体的平衡状态，包括静止平衡和动态平衡，并介绍力矩的概念。
3. 力平衡条件：讲解力的平衡条件，即合力为零、合力矩为零。
通过实例详细说明力的平衡条件的应用。
4. 解题练习：设计几道力平衡条件的实际问题，让学生尝试应用学习到的知识解决问题。
5. 拓展应用：引导学生思考更多的实际问题，如天平的工作原理、平衡螺母等，拓展学生对物体平衡的认识。
6. 总结与评价：对本节课学习到的知识进行总结，让学生自主评价对平衡的认识是否有提高，对力的平衡条件的应用是否有掌握。
五、作业布置
布置练习题让学生巩固力的平衡条件的应用，同时布置课外拓展问题，鼓励学生对平衡问题进行更多的思考和探究。
六、课后反思
教师在课后总结本节课的教学过程，反思教学中出现的问题，并根据学生的反馈调整教学方法，提高教学效果。
高三物理二轮学案：专题一：力与运动 第2课时 受力分析与物体的平衡
第二课时受力分析与物体的平衡【自主学习】考纲要求:知识网络：学习目标：1、通过例题1和变式训练1使学生掌握重力、弹力、摩擦力作用下的平衡问题；2、通过例题2和变式训练2使学生提高用图解法分析动态平衡问题的能力；3、通过例题3和变式训练3使学生熟悉用三角形相似解平衡问题的方法；4、通过例题4和变式训练4使学生掌握与电场力、磁场力有关的平衡问题。
要点梳理要点1：常见的几种力①重力与万有引力的比较方向：万有引力的方向指向地心，而重力的方向总是竖直向下，与当地的水平面垂直，但不一定指向地心。
大小：G =mg ,其中g 与地理位置和离地高度有关。
②对弹力的理解产生条件：直接接触 发生弹性形变。
大小：可以由胡克定律kx F =计算，一般情况可由平衡条件或牛顿运动定律求解。
方向：垂直于接触面指向受力物体。
③摩擦力的分析与计算条件：接触、挤压、有相对运动或运动趋势大小：静摩擦力一般通过分析受力情况，沿接触面方向根据平衡条件或牛顿第二定律列方程求解滑动摩擦力 由N F f μ=来计算 ④电场力 大小： 221rq q kF = 真空中的点电荷 qE F = 任何电场方向：与正电荷的受力方向相同同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
⑤磁场力F=（l为垂直于匀强磁场的有效长度）安培力：大小IlB方向由左手定则判断F=（v是垂直磁场的有效速度）方向由左手定则判断。
洛伦兹力：大小qvB思考1:(2013上海单科,8,2分)如图,质量m A>m B的两物体A、B叠放在一起,靠着竖直墙面。
让它们由静止释放,在沿粗糙墙面下落过程中,物体B的受力示意图是( )思考2：在机场货物托运处，常用传送带运送行李和货物，如图所示，靠在一起的两个材料相同而质量和大小均不同的包装箱随传送带一起上行，下列说法正确的是()A．匀速上行时b受3个力作用B．匀加速上行时b受4个力作用C．当上行过程中传送带因故突然停止时，b受4个力作用D．若上行过程中传送带因故突然停止后，b受的摩擦力一定比原来大要点2：力的合成与分解运算法则：平行四边形定则或三角形定则常用方法：合成法、正交分解法合力和分力的关系：等效替代思考3：如图所示，F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形，这三个力的合力最大的是( )思考4．(2013课标Ⅰ,21,6分)(多选)2012年11月,“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。
高三物理下册《物体的平衡》教案、教学设计
本章节的教学设计以物体平衡为核心，围绕知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度展开。在教学过程中，教师应关注学生的个体差异，充分调动学生的积极性，引导他们主动参与教学活动，从而提高教学效果。同时，注重培养学生的实际应用能力，将物理知识与生活实际相结合，提高学生的综合素质。
（二）教学难点
1.动平衡与静平衡的区分：学生容易混淆两种平衡状态，需要通过实例和图示进行详细讲解，帮助学生建立清晰的概念。
2.摩擦力的方向判定：在受力分析中，摩擦力的方向判断是学生的常见难题，需要通过实验和案例分析来加强学生的理解。
3.应用数学工具解决物理问题：学生在数学与物理的结合上往往感到困难，教学中应设计相应的练习，逐步引导学生克服这一难点。
-对于基础薄弱的学生，注重巩固基本概念，通过简单题目进行训练。
-对于中等水平的学生，引导他们分析稍复杂的受力情况，逐步提高解题能力。
-对于优秀学生，可以设置拓展性题目，培养他们的创新思维和解决复杂问题的能力。
4.合作学习：鼓励学生进行小组讨论，分享解题思路，通过合作解决难题，培养学生的团队协作能力和交流沟通能力。
2.讨论内容：小组成员共同探讨摩擦力、弹力等在物体平衡中的作用，以及如何应用平衡方程解决实际问题。
3.分享交流：小组代表汇报讨论成果，其他组员进行补充。教师对学生的讨论进行点评，强调重点和难点。
（四）课堂练习
1.教学活动：教师布置具有代表性的练习题，让学生独立完成，巩固所学知识。
2.练习内容：包括基本概念的判断题、受力分析的图形题、平衡方程的应用题等，涵盖本节课的重点和难点。
三、教学重难点和教学设想
（一）教学重点
2010高考物理总复习名师学案--力和物体的平衡
2010高考物理总复习名师学案--力和物体的平衡●考点指要(2)不要求知道静摩擦因数.●复习导航本章内容是力学的基础知识.力是贯穿于整个物理学的重要概念，对物体进行受力分析是解决力学问题的基础和关键.力在合成与分解时所遵守的平行四边形定则，也是所有的矢量都遵守的普遍法则.平衡条件(F合=0)更是广泛应用于力、热、电等各部分内容的题目求解当中.近几年的高考针对本章内容单独命题的情况较少，主要是与其他内容(牛顿定律、动量、功和能、电磁学等)结合起来进行考查.摩擦力、力的合成与分解都是高考热点内容.本章知识内容可分成两个单元组织复习：(Ⅰ)力学中的三种常见力；物体受力分析.(Ⅱ)力的合成与分解；共点力作用下的物体的平衡.第Ⅰ单元力学中的三种常见力·物体受力分析●知识聚焦一、力的概念1.(1)力是物体对物体的作用，力不能脱离物体而独立存在.(2)力的作用效果：使物体发生形变或使物体运动状态发生变化.(3)力是矢量.大小、方向、作用点是力的三要素.(4)力的单位：牛顿(N).2.力的分类：(1)按力的性质分，可分为重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等.(2)按力的效果分，可分为压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等.二、力学中的三种常见力1.重力产生：地球的吸引.大小：G=mg，在地球上不同位置，同一物体的重力大小略有不同.方向：竖直向下.重心：重力的“等效作用点”，物体的重心不一定在物体上.重心相对物体的位置由物体的形状和质量分布决定.质量分布均匀、形状规则的物体的重心在物体的几何中心.2.弹力：直接接触的物体间由于发生弹性形变而产生的力.产生条件：（1）两物体直接接触；（2）物体发生弹性形变.物体所受的弹力必定是由于施力物体发生形变产生的.弹力方向的确定：(1)压力、支持力的方向总是垂直于接触面，指向被压或被支持的物体.(2)绳的拉力方向总是沿着绳指向绳收缩的方向.弹力大小的确定：(1)弹簧在弹性限度内遵守胡克定律F＝kx.(2)一般情况下应根据物体的运动状态，利用牛顿定律或平衡条件来计算.3.摩擦力：相互接触的物体间发生相对运动或有相对运动趋势时，在接触面处产生的阻碍物体间相对运动的力.（1）静摩擦力产生条件：两物体①直接接触；②相互挤压；③接触面不光滑；④有相对滑动的趋势.方向：静摩擦力的方向沿着接触面的切线，与相对滑动趋势的方向相反.大小：静摩擦力的大小可在0与最大静摩擦力F m之间变化，即0＜F≤F m.静摩擦力的大小与压力大小无关，由物体的运动状态和物体所受的其他力决定，可根据牛顿第二定律或平衡条件求静摩擦力的大小.（2）滑动摩擦力产生条件：两物体①直接接触；②相互挤压；③接触面不光滑；④有相对滑动.方向：沿着接触面的切线与相对滑动的方向相反（不一定与物体的运动方向相反）大小：F f=μF N三、物体受力分析对物体进行受力分析是解决力学问题的基础，是研究力学问题的重要方法.受力分析的程序是：1.根据题意选取研究的对象.选取研究对象的原则是要使对问题的研究尽量简便.研究对象可以是单个物体或物体的某一部分，也可以是由几个物体组成的系统.2.把研究对象从周围的物体中隔离出来.为防止漏掉某个力，要养成按一般步骤分析的好习惯.一般应先分析重力；然后环绕物体一周，找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力；最后再分析其他场力(电场力、磁场力等).3.每分析一个力，都要想一想它的施力物体是谁，这样可以避免分析出某些不存在的力.如竖直上抛的物体并不受向上的推力，而刹车后靠惯性滑行的汽车也不受向前的“冲力”.4.画完受力图后要进行定性检验，看一看根据你画的受力图，物体能否处于题目中所给的运动状态.5.对物体受力分析时应注意以下几点：(1)不要把研究对象所受的力与它对其他物体的作用力相混淆.(2)对于作用在物体上的每一个力，都必须明确它的来源，不能无中生有.(3)分析的是物体受到哪些“性质力”(按性质分类的力)，不要把“效果力”与“性质力”混淆重复分析.例如，有人认为在竖直面内做圆周运动的物体运动至最高点时(图1—1—1)受三个力的作用：重力、绳的拉力和向心力.实际上这个向心力是重力与绳拉力的合力，是“效果力”，不属于单独某一性质的力，不能重复分析.图1—1—1●疑难辨析1.重力是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的，但并不等同于该引力.因为此引力除产生重力外，还要提供物体随地球自转所需的向心力.因物体在地球上不同纬度处随地球自转所需向心力大小不同，故同一物体在地球上不同纬度处重力大小不同.不过由于此原因引起的重力变化不大，一般情况下，可不考虑地球的自转效应.2.弹力产生的条件是“接触且有形变”.若物体间虽然接触但无拉伸或挤压，则并无弹力产生.但由于形变一般很小，难于观察，因而判断弹力是否存在常需采用“反证法”，由已知运动状态和其他条件，利用平衡条件或牛顿运动定律分析推理.例如，要判断图1—1—2中静止在水平面上的球是否受到斜面对它的弹力作用，可先假设有弹力F N2存在，则此球在水平方向所受合力不为零，必加速运动，与所给静止状态矛盾，说明此球与斜面间虽接触，但并不挤压，并不存在弹力F N2.图1—1—23.静摩擦力大小、方向的确定既是本单元的重点，也是难点.判断物体间有无静摩擦力及确定静摩擦力方向时常用的方法是：(1)假设法.即假设接触面光滑，看物体是否会发生相对运动；若发生相对运动，则说明物体原来的静止是有运动趋势的静止.且假设接触面光滑后物体发生的相对运动方向即为原来相对运动趋势的方向，从而确定静摩擦力的方向.(2)根据物体所处的运动状态，应用力学规律判定.如图1—1—3中物块A和B在外力F作用下一起沿水平面向右以加速度a做匀加速直线运动时，若A的质量为m，则很容易确定A受的静摩擦力大小为ma，方向水平向右.图1—1—34.深刻领会“相对”二字的含义，正确理解摩擦力的概念.（1）静摩擦力产生在相对静止（有相对滑动趋势）的两物体间，但这两个物体不一定静止，它们可能一起运动，所以，受静摩擦力作用的物体不一定静止.滑动摩擦力产生在相对滑动的两物体之间，但受到滑动摩擦力作用的物体可能是静止的.（2）摩擦力的方向一定与相对滑动的方向相反，或与相对滑动趋势的方向相反，但摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反.摩擦力的方向与物体的运动方向可能相同，充当动力，对物体做正功，例如，在运行的传送带上放一初速为零的工件A(如图1—1—4)，则在工件A未达到与传送带速度相等前，A相对传送带向左滑动，但相对地仍为向右运动.所以工件所受滑动摩擦力的方向与工件的运动方向是一致的.此滑动摩擦力是动力，对工件做正功.摩擦力的方向可能与物体的运动方向相反，充当阻力，对物体做负功.摩擦力的方向还可能与运动方向垂直（例如静摩擦力提供向心力），等等，总之摩擦力的方向与物体的运动方向没有确定关系.图1—1—45.摩擦力与弹力的关系（1）产生摩擦力的条件是在产生弹力的条件基础上，增加了接触面不光滑和物体间有相对滑动或相对滑动趋势.因此，若两物体间有弹力产生，不一定产生摩擦力，但若两物体间有摩擦力产生，必有弹力产生.（2）在同一接触面上产生的弹力和摩擦力的方向相互垂直.（3）滑动摩擦力大小与同一接触面上的弹力（压力）大小成正比：F f=μF N.而静摩擦力（除最大静摩擦力外）与压力无关.●典例剖析［例1］均匀长棒一端搁在地面上，另一端用细线系在天花板上，如图1—1—5所示，若细线竖直，试分析棒的受力情况.图1—1—5 图1—1—6【解析】取棒为研究对象，它只受三个力的作用，其中重力G竖直向下，支持力F N垂直于地面竖直向上，绳子拉力F T沿绳竖直向上.如图1—1—6所示.虽然地面不光滑，棒并不受静摩擦力的作用.因为重力G、支持力F N和拉力F T均沿竖直方向，所以棒在水平方向上没有运动趋势，也就不受静摩擦力了.【思考】(1)若悬线不竖直，棒的受力情况可能如何?(2)若水平面光滑，悬线可能不竖直吗?【思考提示】（1）若悬线不竖直，棒受四个力作用：重力、支持力、线的拉力和摩擦力.（2）若水平光滑，悬线一定竖直.【说明】对此类题目的分析，多数同学从想当然出发，只要没告诉地面是否光滑，不考虑题目所告诉的物理状态，就认为有摩擦.希望同学们在画受力图时要养成这样的好习惯；不管题目难易，都要遵循前面讲的受力分析的程序.【设计意图】（1）练习受力分析的方法.（2）巩固静摩擦力的概念.［例2］如图1—1—7所示，C是水平地面，A、B是两个长方形物块，F是作用在物块B上沿水平方向的力，物块A和B以相同的速度做匀速直线运动，由此可知，A、B间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2有可能是图1—1—7①μ1=0，μ2=0 ②μ1=0，μ2≠0③μ1≠0，μ2=0 ④μ1≠0，μ2≠0A.只有②B.只有④C.①③D.②④【解析】由于A、B一起做匀速直线运动，所以，B一定受到水平地面的摩擦力，故μ2≠0；A、B 间没有相互作用的摩擦力，故可能是μ1=0,也可能μ1≠0，正确选项为D.【思考】(1)若A、B一起向右做加速运动，A、B间是否有摩擦力？若有，方向如何？（2）若A、B一起向右做减速运动，A、B间是否有摩擦力？若有，方向如何？【思考提示】（1）有摩擦力，A所受静摩擦力的方向向右，A对B的摩擦力向左.（2）有摩擦力，A所受静摩擦力向左，A对B的摩擦力向右.【说明】在两物体的接触面上若有摩擦力产生，则物体间的动摩擦因数必定不为零；若在两物体的接触面没有摩擦力产生，则该接触面上的动摩擦因数可能为零，也可能不为零.【设计意图】深化对摩擦力产生条件的理解，巩固摩擦力的分析方法.［例3］如图1—1—8所示.小车上固定着一根弯成θ角的曲杆，杆的另一端固定一个质量为m的球.试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向：(1)小车静止；(2)小车以加速度a 水平向右运动.图1—1—8【解析】 （1）小车静止时，球受到两个力的作用.重力和杆的弹力，根据平衡条件知，杆对球的弹力大小等于球的重力，方向竖直向上.(2)选小球为研究对象.小车以加速度a 向右运动时，小球所受重力和杆的弹力的合力一定水平向右，此时，弹力F 的方向一定指向右上方，只有这样，才能保证小球在竖直方向上保持平衡，水平方向上具有向右的加速度.假设小球所受弹力方向与竖直方向的夹角为θ(如图1—1—9)，根据牛顿第二定律有F sin θ=ma ,F cos θ=mg .解得 F =m ga a g =+θtan ,22. 【思考】 (1)小车如何运动时，弹力的方向才沿杆的方向?(2)试比较一下绳、杆、弹簧的弹力方向，它们各有何特点?【思考提示】 （1）当小车水平向右的加速度为a =gtan θ时，弹力的方向沿杆.（2）绳只能发生拉伸形变，故绳只能产生沿伸长方向的拉力；弹簧可以发生拉伸形变，也可以发生压缩形变，故弹簧可以产生沿弹簧方向的拉力，也可以产生沿弹簧方向的支持力；杆既可以发生拉伸形变，也可以发生压缩形变，还可以发生弯曲形变，故杆可产生沿杆方向的拉力和支持力，也可以产生不沿杆方向的弹力.【说明】 杆可以发生拉伸形变、压缩形变、弯曲形变，所以，杆产生的弹力方向可能沿杆，也可能不沿杆.【设计意图】 说明不同模型发生形变的不同，产生弹力的不同.［例4］把一重为G 的物体，用一个水平的推力F =kt (k 为恒量，t 为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上(图1—1—10)，从t =0开始物体所受的摩擦力F f 随t 的变化关系是图1—1—11中的哪一个图1—1—11【解析】 选物体为研究对象，按重力、弹力、摩擦力等顺序画出物体的受力情况示意图如图1—1—12所示，在确认无误后分析摩擦力随时间的变化情况：物体在竖直方向上只受重力G 和摩擦力F f 的作用.由于F 从零开始均匀增大，所以物体整个过程的大体运动情况应该是：先加速下滑，再减速下滑、最后静止不动.图1—1—9 图1—1—10图1—1—12在解题过程中，要掌握“先粗后细”的原则.开始一段时间F f＜G，物体加速下滑.当F f＝G时，物体速度达到最大值.之后F f＞G，物体向下做减速运动，直至速度减为零.在整个运动过程中，摩擦力为动摩擦力，其大小为F f＝μF N＝μF＝μkt，即F f与t成正比，是一段过原点的直线.当物体速度减为零之后，动摩擦变为静摩擦，其大小由平衡条件可知F f＝G.所以物体静止后的图线为平行于t轴的线段.故本题正确答案为B.【说明】要注意静摩擦力和滑动摩擦力跟压力关系的不同：滑动摩擦力跟压力成正比，静摩擦力（除最大静摩擦力外）大小跟压力无关.【设计意图】加深对静摩擦力和滑动摩擦力区别的理解.●反馈练习★夯实基础1.关于力的概念，下列哪些说法是正确的A.力是使物体产生形变和速度的原因B.一个力必定联系着两个物体，其中每个物体既是受力物体又是施力物体C.只要两个力的大小相同，它们产生的效果一定相同D.两个物体相互作用，其相互作用力可以是不同性质的力【解析】力是产生加速度的原因，而不是产生速度的原因，故A错，任何一个力都有施力物体和受力物体，由于力的作用是相互的，所以，施力物体必定也是受力物体，B对.力的作用效果由其大小、方向、作用点决定，不仅仅由大小决定，故C错.一对相互作用力必定是同种性质的力，故D错.【答案】B2.关于物体的重心，下列说法中正确的是A.重心就是物体上最重的一点B.形状规则的物体的重心，一定在它的几何中心C.重心是物体所受重力的作用点，故重心一定在物体上D.用细软线将物体悬挂起来，静止时重心一定在悬线所在直线上【解析】重心是物体上各点所受重力的合力的作用点，是一种等效作用点，故重心不一定在物体上，更不是物体最重的一点，A、C均错.物体重心的位置由物体的形状和质量分布决定，形状规则且质量分布均匀的物体的重心，才一定在物体的几何中心，B错.用细线悬挂物体静止时，重力和线的拉力是一对平衡力，必定共线，所以，重心一定在悬线所在的直线上.D对.【答案】D3.关于相互接触的两物体之间的弹力和摩擦力，下列说法正确的是A.有摩擦力一定有弹力B.摩擦力的大小与弹力成正比C.有弹力一定有摩擦力D.弹力是动力，摩擦力是阻力【解析】根据弹力和摩擦力产生的条件知，有摩擦力必定有弹力，但有弹力不一定有摩擦力，A对，C错.滑动摩擦力与弹力（压力）成正比，静摩擦力大小与弹力（压力）大小无关，B错.弹力和摩擦力都可以是动力，也可以是阻力，还可能既不是动力也不是阻力，D错.【答案】A4.卡车上装着一只始终与它相对静止的集装箱，不计空气阻力，下列说法正确的是①当卡车开始运动时，卡车对集装箱的静摩擦力使集装箱随卡车一起运动②当卡车匀速运动时，卡车对集装箱的静摩擦力使集装箱随卡车一起运动③当卡车匀速运动时，卡车对集装箱的静摩擦力等于零④当卡车制动时，卡车对集装箱的静摩擦力等于零A.①②B.只有③C.只有④D.①③【解析】集装箱随汽车一起由静止加速运动时，假设二者的接触面是光滑的，则汽车加速时，集装箱由于惯性要保持原有静止状态.因此它将相对于汽车向后滑动，而实际集装箱没有滑动，说明只有相对汽车向后滑的趋势，所以集装箱受到向前的静摩擦力.故①对.集装箱随汽车一起匀速运动时，二者无相对滑动，假设集装箱受水平向右的摩擦力，则其受力如图所示，跟木箱接触的物体只有汽车，汽车最多对它施加两个力(支持力F1和摩擦力F2)，由二力平衡条件知：F1与G抵消，但没有力与F2抵消，力是改变物体运动状态的原因，木箱在F2的作用下，速度将发生变化，不能做匀速直线运动，这与题意矛盾，故②错③对.汽车刹车时，速度减小，假设木箱与汽车的接触面是光滑的，则集装箱相对汽车向前滑动，而实际没动，说明集装箱受到向后的摩擦力.故④错.【答案】D5.下列关于物体受静摩擦力作用的叙述中，正确的是A.静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反B.静摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同C.静摩擦力的方向可能与物体的运动方向垂直D.静止物体所受静摩擦力一定为零【解析】静摩擦力的方向一定与相对滑动趋势的方向相反，跟物体的运动方向没有确定关系，它们可能相同、可能相反、可能垂直，等等，故A、B错，C对.静止的物体所受的合力一定为零，摩擦力不一定为零，D错.【答案】C6.如图1—1—13所示，重50 N物体，在水平路面上向左运动，它与路面间的动摩擦因数为0.2，同时受到水平向右F=10 N的拉力作用，则它所受摩擦力的大小和方向应是图1—1—13A.10 N，向左B.10 N，向右C.0 ND.20 N，向右【解析】物体所受的滑动摩擦力大小为F f =μF N =μG=10 N.其方向与相对地面的运动方向相反——向右.【答案】B7.运动员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑时，他所受到的摩擦力分别为F上和F下，那么它们的关系是A.F上向上，F下向下，F上＝F下B.F上向下，F下向上，F上＞F下C.F上向上，F下向上，F上＝F下D.F上向上，F下向下，F上＞F下【解析】匀速攀上，匀速滑下时，所受摩擦力方向均向上，且大小等于重力.【答案】C8.如图1—1—14所示，A、B两物体叠放在一起，用手托住，让它们静靠在墙边，然后释放，它们同时沿竖直墙面向下滑，已知m A＞m B，则物体B图1—1—14A.只有一个重力B.受到重力和一个摩擦力C.受到重力、一个弹力和一个摩擦力D.受到重力、一个摩擦力、两个弹力【解析】由于A、B与墙之间没有弹力，故A、B一起下滑时不受摩擦力作用，它们做自由落体运动，A、B之间的相互作用力也为零，所以，A、B都是只受重力作用.【答案】A9.用一水平力F将两铁块A和B紧压在竖直墙上而静止，如图1—1—15所示，对此，下列说法中正确的是图1—1—15A.铁块B受A给它的摩擦力方向可能向上，也可能向下B.铁块B肯定受墙给它的竖直向上的摩擦力C.铁块A肯定对B施加竖直向上的摩擦力D.B受墙的摩擦力方向可能向上，也可能向下【解析】A在竖直方向上受两个力：重力、摩擦力，摩擦力只能是B对它施加的.对B，在竖直方向上，受重力和两个摩擦力，且墙对B的摩擦力大小等于AB重力之和.【答案】B★提升能力10.如图1—1—16是皮带传动装置示意图，A为主动轮，B为从动轮，关于A轮上P点和B轮上Q点所受摩擦力的方向，下列说法正确的是图1—1—16A. P、Q点所受摩擦力的方向均沿轮的切线向上B.P、Q点所受摩擦力的方向均沿轮的切线向下C.P、Q点所受摩擦力的方向沿轮的切线，Q向上，P点向下D.P、Q点所受摩擦力的方向沿轮的切线，P点向上，Q点向下【解析】A轮靠静摩擦力带动皮带，故A轮上P点所受的静摩擦力沿轮的切线向下；皮带靠静摩擦力带动B轮，故B轮上Q点所受的静摩擦力的方向沿轮的切线向下，选项B正确.【答案】B11.某人推着自行车前进时，地面对前轮的摩擦力为F 1，对后轮的摩擦力为F 2；该人骑着自行车前进时，地面对前轮的摩擦力为F 3，对后轮的摩擦力为F 4.下列说法正确的是A.F 1与车前进方向相同B.F 2与车前进方向相同C.F 3与车前进方向相同D.F 4与车前进方向相同【解析】 推车前进时，两轮在推力作用下与地面接触处都有相对地面向前滑的趋势，故均受向后的摩擦力；骑车前进时，后轮是主动轮，在它与地面接触处有相对地面向后滑的趋势，故受向前的摩擦力，前轮是从动轮，它在与地面接触处有相对于地面向前滑的趋势，故受向后的摩擦力.选项D 正确.【答案】 D12.如图1—1—17所示，在水平桌面上放一木块，用从零开始逐渐增大的水平拉力F 拉着木块沿桌面运动，则木块所受到的摩擦力F f 随拉力F 变化的图象（图1—1—18）正确的是（最大静摩擦力大于滑动摩擦力）图1—1—18【解析】 当木块不受拉力时（F =0），桌面对木块没有摩擦力（F f =0).当木块受到的水平拉力F 较小时，木块仍保持静止，但有向右运动的趋势，桌面对木块产生静摩擦力，其大小与F 相等，方向相反.随着水平拉力F 不断增大，木块向右运动的趋势增强，桌面对木块的静摩擦力也相应增大，直到水平拉力F 足够大时，木块开始滑动.桌面对木块的静摩擦力达最大值F m ，在这个过程中，由木块水平方向二力平衡条件知，桌面对木块的静摩擦力F f 始终与拉力F 等值反向，即随着F 的增大而增大.木块滑动后，桌面对它的阻碍作用是滑动摩擦力，F f =μF N =μ G ,它小于最大静摩擦力，并且，在木块继续滑动的过程中保持不变.【答案】 D※13.如图1—1—19所示，物体M 静止于倾斜放置的木板上，当倾角θ由很小缓慢增大到90°的过程中，木块对物体的支持力F N 和摩擦力F f ′的变化情况是图1—1—19A.F N 、F f 都增大B.F N 、F f 都减小C.F N 增大，F f 减小D.F N 减小，F f 先增大后减小【解析】 木板倾角较小时，物体相对木板静止且处于平衡状态，由平衡条件得图1—1—17F N=mg cosθF f=Mg sinθ所以，在θ逐渐增大过程中，F N减小，F f增大.当倾角θ增大到一下程度，物体开始相对木板滑动，则F N=Mg cosθF f=μF N=μMg cosθ所以，在θ继续增大的过程中，F N继续减小，F f也逐渐减小.故D选项正确.【答案】D※14.用劲度系数k=490 N/m的轻弹簧，沿水平桌面水平拉一木板使它做匀速直线运动，弹簧的长度l1=12 cm.若在木板上加上一个质量m=5 kg的铁块，仍用原弹簧拉住它沿水平桌面做匀速运动，弹簧的长度l2=14 cm，则木板与水平桌面间的动摩擦因数μ为多少？【解析】根据胡克定律和平衡条件得k(l1-l0)=μMgk(l2-l0)=μ(M+m)g联立解得μ=0.2【答案】0.2※15.如图1—1—20所示，在两块木板中间夹着一个50 N重的木块A，左右两边对木板的压力F均为150 N，木板和木块间的动摩擦因数为0.2，如果想从下面把这木块拉出来，需要多大的力？如果想从上面把它拉出来，需要多大的力？图1—1—20【解析】用最小的力拉动物体，使物体匀速运动，此时物体处于平衡状态，故可用力的平衡条件解决问题.（1）从下面把木块拉出来，这时摩擦力F f向上，左右两侧各等于F f=0.2×150 N=30 N，G+F1=2F f,F1=2F f-G=2×30 N-50 N=10 N.(2)从上面把木块拉出来，这时摩擦力向下，左右两侧各等于F f=30 N.F2=G+2F f=50 N+2×30 N=110 N【答案】10 N；110 N第Ⅱ单元力的合成与分解·共点力作用下的物体的平衡●知识聚焦一、力的合成与分解1.合力与分力的关系是等效替代．．．．关系.。
高中物理第三章相互作用__力5共点力的平衡学案1
第5节 共点力的平衡学习目标1。
知道什么是物体处于平衡状态及其运动学特征。
2。
进一步理解共点力作用下物体的平衡条件，并能根据平衡条件分析和计算共点力平衡的问题。
3.初步掌握解决共点力平衡问题的基本思路和方法,会正确选择研究对象,进行受力分析，画出受力示意图。
自主预习1。
平衡状态:物体受到几个力作用时,如果保持 或状态，我们就说这个物体处于平衡状态。
2.在共点力作用下物体平衡的条件是 。
即F 合=0或{F F 合=0,F F 合=0,其中F x 合和F y 合分别是将力进行正交分解后,物体在x 轴和y 轴上所受的合力.课堂探究【情境导入】仔细观察课本“问题”栏目的图片,图甲、乙、丙、丁分别画出了重力为G 的木棒在力F 1和F 2的共同作用下处于平衡状态的情况，这些力都位于同一平面内。
根据每幅图中各个力作用线的几何关系,可以把上述四种情况的受力分成两类,你认为哪些情况属于同一类？你是根据什么来划分的?一、平衡状态及其运动学特征【情境设问】我们常常说放在桌上的书、屋顶的灯、随传送带匀速运动的物体、沿直线公路匀速前进的汽车等所处的状态为平衡状态,那么从物理学的角度来说,这些状态有哪些共同的运动学特征呢?结论1:平衡状态是指物体保持或的状态。
其运动学特征为。
二、共点力平衡的条件及应用【重温旧识】回忆二力平衡的受力特点。
【科学推理与论证】物体受到三个力的作用而平衡，请同学们根据前面所学知识,推导物体受三个力作用时平衡的条件.结论2:三力平衡的条件是。
【思考与讨论】若物体同时受到多个作用力而处于平衡状态，需满足什么条件呢？三、例题展示【例题1】某幼儿园要在空地上做一个滑梯，根据空地的大小,滑梯的水平跨度确定为6m。
设计时，滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数取0.4,为使儿童在滑梯游戏时能从滑板上匀速滑下,滑梯要多高?【变式训练1】一质量m=6kg的物块，置于水平地面上,,然后用两根绳A、B分别系在物块与地面间的动摩擦因数为μ=13物块的两侧,如图所示,A绳水平,B绳与水平地面成37°角，已知sin37°=0.6,cos37°=0。
物理高中力学平衡条件教案
物理高中力学平衡条件教案
教学目标：
1. 理解力学平衡的概念；
2. 掌握力学平衡的条件；
3. 能够运用力学平衡条件解决相关问题。
教学重点：
1. 力学平衡的定义和特点；
2. 物体处于平衡条件下所受的力的平衡。
教学难点：
1. 平衡条件下受力分析的方法；
2. 复杂平衡问题的解题技巧。
教学准备：
1. 教师准备：课件、教学实验装置；
2. 学生准备：笔记本、铅笔、橡皮。
教学过程：
一、导入（5分钟）
教师通过提问引出学生对力学平衡的认识，激发学生对课题的兴趣。
二、理论讲解（15分钟）
1. 解释力学平衡的定义和特点；
2. 讲解力学平衡的条件，即物体在平衡状态下受力的平衡。
三、示范演示（10分钟）
教师通过模拟实验或者实际实验，向学生展示物体处于平衡状态下所受的各个力。
四、练习训练（20分钟）
学生进行力学平衡的相关练习题，巩固所学知识。
五、解题讲解（10分钟）
教师解答练习题，讲解解题思路和方法。
六、作业布置（5分钟）
布置相关作业，要求学生复习和总结今天学习的知识点。
七、课堂小结（5分钟）
教师对今天的教学内容进行总结，并提醒学生复习重点知识点。
资源准备：
1. 课件：力学平衡的概念和条件；
2. 实验装置：模拟物体在平衡状态下受力情况的实验装置。
物理二轮 第一部分 专题一 学案 受力分析 物体的平衡
增大，Ff 减小，选项 A 正确，B 错误．
C 在光滑的凹槽内受两个力的作用：重力和支持力，且支持力 始终等于重力 mCg，选项 C、D 均错．
答案 A
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考题 2 例2 对平衡问题的考查
专题一 学案1
如图 5 所示， 顶端装有定滑轮的粗糙斜
面体放在水平地面上，A、B 两物体跨过滑
本 学 案 栏 目 开 关
于静止状态，在缓慢减小木板的倾角 θ 过 程中，下列说法正确的是 A．A 受到的压力逐渐变大 B．A 受到的摩擦力逐渐变大 C．C 对 B 的压力逐渐变大 D．C 受到三个力的作用 ( ) 图4
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专题一 学案1
解析 选取 B、C 组成的系统为研究对象，根据平衡知识可知 FN＝(mB＋mC)gcos θ，Ff＝(mB＋mC)gsin θ，随着 θ 的减小，FN
审题突破 ①A、B 匀速下滑，C 处于静止，三物体均处于平 衡状态．②用假设法分析 A、B 之间是否存在摩擦力．③把物 体 A 和 B 看成一个整体，分析 C 对 B 的摩擦力．④把三个物 体看成一个整体，分析地面对 C 的摩擦力和支持力．
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解析
专题一 学案1
当 A、B 相对静止沿斜面匀速下滑时，斜面保持静止不
本 学 案 栏 目 开 关
几年的高考中频频出现，主要考查力的产生条件、力的大小方 向的判断、力的合成与分解、平衡条件的应用、动态平衡问题 的分析、连结体问题的分析，涉及的思想方法有：整体法与隔 离法、假设法、正交分解法、矢量三角形法、等效思想等．预 计 2014 年仍将对这些知识点进行考查， 题型主要是选择题， 难 度不大，但也要引起高度重视．
答案 D
高中物理力学平衡运动教案
高中物理力学平衡运动教案
一、教学目标
1. 了解平衡运动的基本概念和条件。
2. 掌握平衡系统受力分析的方法。
3. 能够应用受力平衡条件解决实际问题。
二、教学重点及难点
重点：平衡运动的概念、受力分析方法。
难点：应用受力平衡条件解决实际问题。
三、教学内容
1. 平衡运动的概念和条件。
2. 受力分析的方法。
3. 应用受力平衡条件解决实际问题。
四、教学准备
1. 实验器材：弹性绳、秤盘、砝码等。
2. 教学PPT和实验指导书。
五、教学过程
1. 导入：通过展示一些平衡系统的图片或视频，引导学生讨论什么是平衡运动以及平衡系统的条件。
2. 讲解平衡运动的概念和条件，介绍受力平衡的基本原理。
3. 介绍受力分析的方法，包括画出力的图及坐标系、列出力的平衡方程等。
4. 进行实验，让学生通过实验验证受力平衡条件。
5. 带领学生应用受力平衡条件解决实际问题，进行习题训练。
6. 总结本节课的内容，强化学生对平衡运动的理解。
六、教学反馈
1. 针对学生掌握情况，及时进行个别辅导。
2. 布置课后作业，巩固学生所学知识。
七、教学拓展
1. 让学生通过更多的实验和实际问题，加深对平衡运动的理解。
2. 提出更多复杂的平衡系统，引导学生进一步研究受力分析的方法。
八、教学反思
本节课的内容设置是否合理？学生是否能够理解和掌握所学内容？如何进一步提高教学效果？。
专题一 力与物体的平衡 学案www
专题一 力与物体的平衡 学案一． 典例精析题型1.（受力分析问题）如图所示，物体A 靠在倾斜的墙面上，在与墙面和B 垂直的力F作用下，A 、B 保持静止，试分析A 、B 两个物体的受力个数。
题型2.（重力、弹力和摩擦力作用下的物体平衡问题）如图所示我国国家大剧院外部呈椭球型。
假设国家大剧院的屋顶为半球形，一警卫人员为执行任务，必须冒险在半球形屋顶上向上缓慢爬行，他在向上爬的过程中 （ ）A 、屋顶对他的支持力变大B 、屋顶对他的支持力变小C 、屋顶对他的摩擦力变大D 、屋顶对他的摩擦力变小题型3.（连接体的平衡问题）如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30︒和45︒,质量分别为2 m和m 的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放;若交换两滑块位置，再由静止释放，则在上述两种情形中正确的有（ ）(A)质量为2m 的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用(B)质量为m 的滑块均沿斜面向上运动(C)绳对质量为m 滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力(D)系统在运动中机械能均守恒题型4.（弹簧连接体问题）如图，在一粗糙的水平面上有三个质量分别为m 1、m 2 、m 3的木块1、2和3，中间分别用一原长为L ，劲度系数为k 的轻弹簧连接起来，木块与地面间的动摩擦因数为μ。
现用一水平力向右拉木块3，当木块一起匀速运动时，1和3两木块之间的距离是（不计木块宽度）（ ）k gm L A 2.μ+ k gm m L B )(.21++μk gm m L C )2(2.21++μ kg m m L D )2(22.21++μ 题型5.（电场和重力场内的物体平衡问题）如图，倾角为300的粗糙绝缘斜面固定在水平地面上，整个装置处在垂直于斜面向上的匀强电场中，一质量为m 、电荷量为-q 的小滑块恰能沿斜面匀速下滑，已知滑块与斜面之间的动摩擦因数为43，求该匀强电场场强E 的大小。
高中物理力的平衡教案
高中物理力的平衡教案
教学内容：力的平衡、平衡条件、受力分析
教学目标：
1. 熟练掌握力的平衡的概念和平衡条件
2. 能够运用受力分析的方法解决平衡问题
3. 培养学生的动手实验和观察能力
教学重点：
1. 力的平衡概念和平衡条件的理解
2. 受力分析方法的应用
教学难点：
1. 如何进行力的分解和受力分析
2. 如何应用平衡条件解决实际问题
教学过程：
一、导入（5分钟）
利用力的平衡的日常生活例子引入本节课的内容，引发学生对力的平衡的兴趣和思考。
二、讲解与示范（15分钟）
1. 讲解力的平衡的定义和平衡条件
2. 示范如何进行受力分析，并解决简单力的平衡问题
3. 介绍重要的概念和公式
三、实验与观察（20分钟）
1. 让学生进行实验，通过实验观察力的平衡现象
2. 引导学生记录实验数据和结果，并进行数据分析
3. 引导学生解决实验中出现的问题，加深理解
四、练习与讨论（15分钟）
1. 给学生布置相关练习题，让学生运用受力分析解决平衡问题
2. 导引学生讨论解决问题的方法和策略
五、小结与作业（5分钟）
总结本节课的重点和难点，强调学生需要掌握的知识和技能，布置相关作业，巩固学习成果。
教学反思：
通过本节课的教学，学生应该能够熟练掌握力的平衡的概念和平衡条件，能够运用受力分析的方法解决平衡问题。
同时，通过实验和观察，学生能够加深对力的平衡现象的理解和认识。
在教学中要注重引导学生思考和讨论，激发学生的学习兴趣和积极性。
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高三物理学案一力物体的平衡
考点提示：
平衡问题是高考年年必考的内容之一，可以和电场、磁场、电磁感应、热学等章节的知识结合，涉及面广，考查频繁。
作为高三的学生，要求在掌握基本知识的基础上，掌握基本题型和解题方法，进而解决和其它章节的知识结合应用问题。
教学目标：
1、掌握各种力的特点。
2、熟练掌握平衡问题的题型和解题方法。
3、在其它章节应用时的注意事项和方法
学案内容:(计划2课时）
一力
1.力的作用效果：加速度形变
２、在卫星上能使的仪器：测力计构造
３、作用力和反作用力：⑴大小等⑵方向反⑶作用于同一直线⑷作用于两个物体⑸效果不同⑹不能求和力⑺瞬时对应⑻力
的性质相同⑼功；不一定
二、重力
1、重力的产生：画图说明
2、重心：是各部受力的合力的作用点决定因素（两个）
3、①重力＝万有引力的条件（两极卫星）②g随纬度的变化情况
4、重力忽略的条件：有说明或基本粒子
5、重力做功的特点：与路径无关
三、弹力:产生条件
1、压力和支持力的方向：垂直于接触面（平面、斜面、球面）假设法判断接触面间有无弹力
甲对乙有弹力是因为－－－－发生形变的原因
例：右图，各处光滑，当球的重心分别在1、2、3位置时墙的支持力分别为N 1 、N 2 、 N 3 比较大小
2、杆：杆对物体施加的力不一定沿杆
例：右图，杆上固定一小球m ，①当车静止时
②当车
向右以a 加速时，求杆对球的作用力
3、线中拉力一定沿线
4、弹簧：F=kx △F=k △x
①遇到弹簧，先判断伸长或缩短
例、如图所示，竖直平面内三根弹簧拴一质量为m 的物
体，三根弹簧之间的夹角都为1200，弹力大小分别为2F 、
2F 和F ，则F=？
②弹力大小与形变量的关系
例、如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F 的拉力作用，而左端的情况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上，②中弹簧的左端受大小也为F 的拉力作用，③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。
若认为弹簧的质量都为零，以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹
簧的伸长量，则有
F
① ② ③ ④
A．l2＞l1 B．l4＞l3 C．l1＞l3 D．l2＝l4
例、右图中，在箱的上顶板和下低板装有压力传感器，箱可以沿竖直方向运
动。
当箱以a=2m/s2的加速度向上做匀减速运动时，上顶板和下低板的压力传感器示数分别为6N和10N（g=10m/s2)
①若上顶板传感器示数是下低板传感器示数的一半，判断箱的运动情况
②使上顶板传感器示数为0，箱沿竖直方向运动情况可能是怎样的？
四、摩擦力：产生条件：有摩擦必有弹力
1、滑动摩擦力：大小f=μN 方向产生条件
2、静摩擦力：大小范围方向最大静摩擦力：与正压力有关
注意：①摩擦力与速度方向的关系：无关可以同向、反向、垂直（举例说明）
②遇到摩擦先判断静、滑
③关于μ=tanθ
例题1、如右图所示，位于斜面上的物体M在沿斜面向上的力F作用
下，处于静止状态，则斜面作用于物体的静摩擦力的
A.方向可能沿斜面向上
B.方向可能沿斜面向下
C.大小可能等于零
D.大小可能等于F
例题2、斜面上的物体，轻轻一推可以匀速下滑，证明：μ=tanθ
例题3、如图所示，在水平地面上运动的物体，与地面间的摩擦因数为μ，
当物体匀速运动时，再对物体施加一推力，而物体仍作匀速运动，则推力
的方向应与水平方向成多大角度？
例4：分析人走路时前后脚所受摩擦力的方向、做功情况
例5：判断正误①静止的物体一定不受滑动摩擦力②滑动的物
体一定不受静摩擦力③滑动摩擦力一定对物体做功④一对静
摩擦力（作用力和反作用力）做功的和一定为零⑤受静摩擦
力的物体一定不受滑动摩擦力⑥一对滑动摩擦力做功的和一
定不为零
例6、以A为轴转900，画出m受的摩擦力随板与地
面间的夹角θ的变化图象f---θ
例7、右图BOA为橡皮筋且符合F=Kx,BO为原长,O为光
滑轴，现对物体施加水平向右的力使物体向右运动, 分析物体受的擦力的变化情况
注意：遇到摩擦，先判静滑，静摩擦力大小方向可变，静摩擦力方向的可能性判断，假设法判断有无静摩擦力
五、力的合成与分解：
平行四边形法则和三角形法则、正交分解法
例题、将一个力分解成两个力，下列那种情况有唯一解？
①已知两分力的大小②已知两分力的方向③已知一分力的大小和另一分力的方向④已知一分力的大小和方向。