学案8 受力分析 物体的平衡
高中物理平衡讲解教案模板
高中物理平衡讲解教案模板
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。
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。
力矩平衡力矩有固定转动轴物体的平衡（学案）
力矩平衡力矩有固定转动轴物体的平衡(学案)教案(09)——力矩有固定转动轴物体的平衡考点解读教学目标1．知道力矩的定义，会求力矩．2．会求有固定转轴物体的平衡问题．教师归纳1．力矩(1)力臂：从转动轴到力的作用线(不是作用点)的垂直距离．(2)力矩：力F和力臂L的乘积叫作力对转动轴的力矩M，即M＝FL，力矩的单位是Nm. 2．物体的平衡态(1)物体保持静止或匀速直线运动状态．(2)物体绕固定转动轴匀速转动．3．有固定转动轴的物体的平衡条件：物体所受外力的力矩的代数和为零，即∑M＝0(或顺时针力矩之和等于逆时针力矩之和，即M顺＝M逆)．分类剖析(一) 如图所示，直杆OA可绕过O点的水平轴自由转动，图中虚线与杆平行，杆的另一端A点受到四个力F1、F2、F3、F4的作用，力的作用线与OA杆在同一竖直平面内，它们对转轴O的力矩分别为M1、M2、M3、M4，则它们间的大小关系是( )A．M1＝M2＞M3＝M4 B．M2＞M1＝M3＞M4 C．M4＞M2＞M3＞M1 D．M2＞M1＞M3＞M4【解析】将各力分解成沿杆方向和垂直于杆方向的两个力，只比较后者的力矩即可，选B.(二)如图(1)所示，均匀杆AC长2 m，重10 N，在竖直平面内，A端有水平固定转动轴，C端挂一重70 N的重物，水平细绳BD系在杆上B点，且AB＝3AC/4.要使绳BD的拉力是100N，则∠ABD ＝________；要使BD绳的拉力最小，且B点位置不变，改变BD的长度，则需BD与AC呈________状态．(1)(2)【解析】取AC杆为研究对象，以A为转轴，对AC杆产生转动作用的力是AC杆的重力G0、BD绳的拉力T、竖直向下的细绳的拉力F，F在数值上等于重力G；再由力矩的平衡条件∑M＝0求解．对AC受力分析如图(2)所示，由力矩的平衡条件1G0cosα＋FACcosα＝2T ABsinα1102cosα＋702cosα＝231002sinα4∴tanα＝1，α＝∠ABD＝45°因为重力的力矩、竖直向下的细绳拉力的力矩为一定值，若要使BD拉力最小，只有当拉力力臂最长时，即BD与AC呈垂直状态T最小.图中为南方少数民族常用的舂米工具．O为固定转动轴，重锤为A.脚踩在左端B处，可以使重锤升高，放开脚重锤落下打击稻谷．若脚用力方向始终竖直向下且转动保持平衡状态，则在重锤升起过程中，脚踩B端向下的力F和力矩M 将( )A．F增大，M增大B．F先增大后减小，M不变C．F不变，M先增大后减小D．F不变，M先减小后增大【解析】以O为轴，以舂米杠杆为研究对象，在重锤自下向上升起的过程中，重锤的力臂是先增大后减小，所以重锤的力矩先增大后减小．同时脚的力臂也是先增大后减小的，所以根据力矩的平衡条件，设杆与水平方向夹角为α，有mgAOcosα＝FBOcosαAO∴F＝mgBO无论杆在何位置F的大小始终不变．MF＝mgAOcosα，MF先增大后减小，所以正确答案选C.(三)一个质量为m＝50kg的均匀圆柱体，放在台阶的旁边，台阶的高度h是圆柱体半径r的一半，如图(1)所示(图为横截面)，柱体与台阶接触处图中P点，要在图中柱体的最上方A处施加一最小的力，使柱体刚能以P 为轴向台阶上滚(g取10m/s2)．求：(1)所加力的大小；(2)台阶对柱体的作用力的大小．(1) (2)【解析】(1)以P点为轴，欲在A处施最小的力，必须使这个力的力臂最长，那么该力的方向应垂直于PA，如图(2)所示．要使柱体刚能以P为轴向台阶上滚，即意味着此时地面对柱体的支持力恰好为零．这样由作用力F与重力mg对P点的力矩平衡可得mgBP ＝FAP 由几何关系得∠POB＝60°，∠PAO＝30°所以BP＝rsin60°，AP＝2rcos30°，解得F＝250N.(2)柱体刚能以P为轴向台阶上滚时，它受到在同一平面内三个非平行力的作用，即重力mg，作用在A点的外力F和台阶P点对柱体的作用力T.三力平衡必共点，据此可延长重力作用线与F交于A点，那么台阶对柱体的作用力T的延长线必定通过A点，即T的方向垂直于F的方向，所以T 的大小必等于重力在AP上的分力，因此有T＝mgcos30°＝433N.【点评】T是台阶P点对柱体的作用力，其指向球心的分力即为对柱体的支持力，而沿P点切线方向的分力则为对柱体的摩擦力．显然，对于光滑的接触点，是无法用此题给出的条件将柱体滚上台阶的.如图所示，OAB是一刚性轻质直角三角形支架，边长AB ＝0.2m，∠OAB＝37°；在A、B两顶角处各固定一个大小不计的小球，质量均为1kg.支架可绕过O的水平轴在竖直平面内无摩擦地转动．(sin37°＝0．6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2)(1)为使支架静止时AB边水平，求在支架上施加的最小力；(2)若将支架从AB位于水平位置开始由静止释放，求支架转动过程中A处小球速度的最大值．【解析】施加的最小力满足的条件是：力臂最大，所以该力的作用点在A点，方向垂直OA向上mgOAcos37°＝mgOBcos53°＋FminOA OA＝0.16m，OB＝0.12m，可解得Fmin＝3.5N.(2)如图(1)(2)当支架到达平衡位置时，A球的速度最大，根据杠杆原理，此时A、B距O点垂线的距离相等，如图(2)所示，AE＝BD＝ABsin37°cos37°＝0.096mCD＝CEAC－AE＝0.028m OF＝ABsin37°cos37°＝AE h1＝OE－OF＝0.032m h2＝OF－OD＝0.024m11mg(h1－h2)v2＋m(vtan37°)222v＝质量M＝2.0kg的小铁块静止于水平轨道AB的A端．导轨及支架ABCD形状及尺寸如图所示，质量m＝4.0kg.它只能绕通过支架D点垂直于纸面水平转动，其中心在图中的O点，现有一细线沿导轨拉小铁块，拉力F＝12N，小铁块和导轨之间的动摩擦因数μ＝0.50.从小铁块运动时起，导轨(及支架)能保持静止的最长时间是多少？(g取10m/s2)【解析】当导轨刚要不能维持平衡时，C端受的力为零，此时导轨(及支架)受四个力作用：滑块对导轨的压力FN＝Mg，竖直向下，滑块对导轨的摩擦力Ff＝μMg＝10N，重力G＝mg，作用在O点，方向竖直向下，作用于轴D端的力．设此时的铁块走过的路程S，根据有固定转动轴物体平衡条件及图中尺寸，有：mg×0.1＋Mg(0.7－s)＝Ff×0.8＝μMg×0.8 40×0.1＋20(0.7－s)＝10×0.8 s＝0.5m铁块受的摩擦力Ff＝10N，方向向右．F－Ff＝Ma a＝1.0m/s2 ∵s＝1/2at2 ∴t＝1.0s【点评】此题是一道典型的力学综合题，考查面较广，从静力学，运动学到动力学，由于质量为m的铁块和T形支架不具有相同的运动状态，故必须采用隔离法．本章小结知识网络定义：力是物体对物体的作用，不能离开施力物体与受力使物体发生形变物体而存在概念 效果 改变物体运动状态要素：大小、方向、作用点（力的图示）效果：拉力、动力、阻力、支持力、压力 重力：方向、作用点（关于重心的位置）分类 性质 弹力：产生条件、方向、大小（胡克定律） 摩擦力：（静摩擦与动摩擦）产生条件、方向、大小力的合成运算——平行四边形定则 |F1－F2|≤F合≤F1＋F2力的分解 共点力作用下物体平衡物体平衡有固定转动轴物体平衡力考题解析考题1 如图所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F 作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态，则该力可能为图中的()A．F1 B．F2 C．F3 D．F4【解析】本题考查平衡物体的受力情况分析，属于基础知识．A、B两个小球用细线连接，且整个系统处在静止状态，在所提供的四个力中，能使系统保持静止的只能是F2和F3而不能是F1和F4，这是因为，若取F1，则F1可分解为水平向右和竖直向下两个分力，向下的分力将使A球向下运动，破坏了系统保持静止的前提；同样若取F4，则F4可分解为竖直向上和水平向左两个分力，向左的分力将使A球向左运动，且B球不再在竖直位置上．答案为选项B、C.考题 2 对如图所示的皮带传动装置，下列说法中正确的是( )A．A轮带动B轮沿逆时针方向旋转B．B轮带动A轮沿逆时针方向旋转C．C轮带动D轮沿顺时针方向旋转D．D轮带动C轮沿顺时针方向旋转【解析】本题主要考查考生灵活运用知识分析具体问题的能力．虽然涉力矩有固定转动轴物体的平衡(学案)及摩擦力概念，但重要的是如何运用摩擦力的概念分析与平常习题不同情境的问题．根据题目中呈示的图片，分别研究皮带绷紧的最高部分，结合摩擦力的概念，可以判断B、D为正确选项．考题 3 如图所示，在竖直平面内的直角坐标系中，一个质量为m的质点在外力F的作用下，从坐标原点O由静止沿直线ON斜向下运动，直线ON与y轴负方向成θ角(θ＜π/4)．则F大小至少为__________；若F＝mgtanθ，则质点机械能大小的变化情况是______________________________．【解析】考题考查力的最小值．该质点受到重力和外力F 从静止开始做直线运动，说明质点做匀加速直线运动，如图中显示，当F力的方向为a方向(垂直于ON)时，F力最小为mgsinθ；若F＝mgtanθ，即F力可能为b方向或c方向，故F力的方向可能与运动方向相同，也可能与运动方向相反，除重力外的F力对质点做正功，也可能做负功，故质点机械能增加、减少都有可能．考题4 如图所示，一根木棒AB在O点被悬挂起来，AO ＝OC，在A、C两点分别挂有两个和三个钩码，木棒处于平衡状态．如在木棒的A、C点各增加一个同样的钩码，则木棒DA．绕O点顺时针方向转动B．绕O点逆时针方向转动C．平衡可能被破坏，转动方向不定D．仍能保持平衡状态【解析】设木板AO段重力G1，重心离O点L1，木板BO段重力G2，重心离O点L2，AO长度l，由力矩平衡条件：G1L1＋2Gl ＝G2L2＋3Gl ，当两边各挂一个钩码后，等式依然成立：G1L1＋3Gl ＝G2L2＋4Gl ，即只要两边所增加挂钩码个数相同，依然能平衡．故选D.考题5 如图所示，半径分别为r和2r的两个质量不计的圆盘，共轴固定连结在一起，可以绕水平轴O无摩擦转动，大圆盘的边缘上固定有一个质量为m的质点，小圆盘上绕有细绳．开始时圆盘静止，质点处在水平轴O的正下方位置．现以水平恒力F拉细绳，使两圆盘转动，若恒力F＝mg，两圆盘转过的角度θ＝________时，质点m的速度最大．若圆盘转过的最大角度θ＝π/3，则此时恒力F＝________.1【解析】此题若用函数极值法，由动能定理有：mv2＝Frθ－mg(2r－2rcosθ)，可得2v＝2gr（θ＋2cos－2），然后求极值，很难求．换用力矩平衡条件，对盘、质点整体，π1以O为轴，当Fr＝mg2rsinθ时，转速最大即质点速度最大，得sinθ＝，所以有θ＝.当26πππ3mg圆盘转过最大角度θ＝时，由动能定理有2mgr(1－cos)＝0，可得F.333π百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网,您的在线图书馆。
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。
人教版物理八年级下册学案(全册)
人教版物理八年级下册教学案第1节力学习目标：1、能说出力的作用效果。
2、能准确说出力的概念和单位，知道力的作用是相互的。
3、能够用示意图表示力，知道力的三要素。
重点：力的作用效果和用示意图表示力的三要素。
一、课前预习：1、在物理学中，通常将物体之间的推、拉、提、压、排斥、吸引等都叫做_____ 。
力用字母____ 表示。
2、甲物体对乙物体施力时，乙物体对甲物体也____。
因此，力的作用是____ 的。
3、物体由静止到动、由动到静、以及运动快慢和方向的改变，都叫做______发生了改变。
4、力的作用效果是：使物体的____ 发生改变，也可以是物体的________ 发生改变。
二、课内探索（一）力1.力的概念回忆日常生活中的几个产生力的现象回答以下问题（填写）1）.人拉车：对施加了力。
2）.压路机压路：对施加了力3).人提水桶：对施加了力4).人推桌子：对施加了力分析归纳：①力是对的作用②产生力必须有个物体。
俗话说一个巴掌拍不响说明了：。
力能不能脱离开物体而存在？答：③施加力的物体叫，受到力的物体叫。
学生讨论：在国际单位制中，力的单位是，简称，用符号表示。
托起一个鸡蛋的力约为牛（二）力的作用效果物体受力后什么会发生一些变化，如：弹簧受拉力后会，受到压力后会。
这说明力作用在物体上可以改变物体的。
学生实验：实验1手推静止的小车；用手阻挡运动的小车。
实验2吹静止的乒乓球。
填写实验表格。
研究对象物体受力前的运动状态物体受力后的运动状态运动状态的改变实验1 小车静止小车运动实验2 乒乓球静止课本上如图甲，在小球运动的正前方放置一个磁铁，小球运动的速度将，如图乙，将磁铁放置在侧面，小球通过的路线是，运动的方向将,综合上述现象可知，物体受力后或将发生改变，这叫物体的运动状态。
(三) 力的三要素阅读课本第4页，利用身边的事实证明影响力的作用效果的因素有哪些？总结：把叫做力的三要素。
（四）力的示意图仔细阅读课本第4页“力的示意图”。
初中物理力学平衡问题教案
初中物理力学平衡问题教案1. 知识与技能：理解力学平衡的基本概念，掌握二力平衡的条件和应用，能够分析实际问题中的平衡状态。
2. 过程与方法：通过实验和实例，探究二力平衡的条件，学会运用平衡条件解决实际问题。
3. 情感态度与价值观：培养学生的观察能力、思维能力和创新能力，激发学生对物理学的兴趣和好奇心。
二、教学重点与难点1. 教学重点：二力平衡的条件及其应用。
2. 教学难点：理解平衡状态的概念，掌握二力平衡条件的判断方法。
三、教学准备1. 教具准备：实验器材（如绳子、挂钩、滑轮等），PPT课件。
四、教学过程1. 导入新课：通过一个简单的例子，如悬挂的吊灯，引导学生思考物体在受到力的作用时如何保持平衡状态。
2. 探究二力平衡的条件：（1）实验一：让学生提着书包，感受平衡状态。
引导学生观察和记录书包受到的重力和提力，探讨二者之间的关系。
（2）实验二：使用绳子、挂钩和滑轮，搭建一个简单的力学平衡系统。
让学生观察并记录物体在平衡状态下的受力情况。
（3）分析实验结果，引导学生总结二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。
3. 应用二力平衡的条件：（1）实例分析：分析日常生活中常见的平衡现象，如骑自行车、跳水运动员跳板等，引导学生运用二力平衡条件解释这些现象。
（2）解决问题：让学生分组讨论，运用二力平衡条件解决一些实际问题，如物体悬挂在绳子上、物体放在倾斜面上等。
4. 总结与评价：对本节课的内容进行总结，强调二力平衡的条件及其在实际问题中的应用。
对学生的表现进行评价，鼓励学生积极参与课堂讨论和实验操作。
五、课后作业1. 复习二力平衡的条件，并能运用到实际问题中。
2. 完成课后练习题，巩固所学知识。
六、教学反思本节课通过实验和实例，引导学生探究二力平衡的条件，并学会运用平衡条件解决实际问题。
在教学过程中，要注意关注学生的学习情况，及时解答学生的疑问，培养学生的观察能力、思维能力和创新能力。
补充学案：力学方法解决物体平衡问题专题
力学方法解决物体平衡问题专题物体的平衡态—→物体的合外力为0—→物体的加速度为0 ，即物体保持静止或物体做匀速直线运动状态平衡态问题的研究方法，从研究对象的选取看，有整体法和隔离体法；从具体的求解过程看，有定量计算法（解析法）和定性分析法；从定量计算法的运用数学知识看，又分为相似三角形法和正弦、余弦定理及直角三角形的边角关系等方法。
定性分析法，因不要求定量计算，一般采用图示法（力三角形法或平行四边形法）。
另外还有常见的假设法、正交分解法等。
一、解三力平衡的两种思路：力的合成法或分解法利用力的合成与分解能解决三力平衡的问题，具体求解时有两种思路：1.一般是将重力沿另两力的反方向进行分解，将三力平衡转化为四力平衡，构成两对平衡力。
2.将重力之外的二力进行合成，让其两者的合力与重力构成二力平衡，完成将三力平衡转化为二力平衡的转化。
例1．如图所示，在倾角为θ的斜面上，放一质量为m 的光滑小球，球被竖直的木板挡住，则球对挡板的压力和球对斜面的压力分别是多少？求解思路一：（合成法）求解思路二：（分解法）1．如图所示重物的质量为m ，轻细绳AO 和BO 的A 、B 端是固定的。
平衡时AO 是水平的，BO 与水平面的夹角为θ，AO 的拉力F 1和BO 的拉力F 2的大小是（ ）A ．θ=cos 1mg FB ．θcot 1mg F =C ．θ=sin 2mg FD ．θ=sin 2mg F二、力的正交分解法在很多问题中，常把一个力分解为互相垂直的两个分力，特别在物体受多个力作用时，把物体受到的各力都分解到互相垂直的两个方向上去，然后分别求每个方向上的力的代数和，这样就可把复杂的矢量运算转化成了互相垂直方向上的简单的代数运算。
多力合成的正交分解法的步骤如下：⑴正确选择直角坐标系，通常选择共点力和作用点为坐标原点，直角坐标x 、y 轴的选择应便尽量多的力在坐标轴上，⑵正交分解各力，即分别将各力投影在坐标轴上，分别求x 轴和y 轴上各力投影的合力F x 和F y 。
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。
2010届高考物理专题复习精品学案-物体的受力和平衡
2010届高考物理专题复习精品学案―――物体的受力和平衡课时安排：2课时教学目标：1．通过受力分析，深化对力的概念的认识，提高受力分析的能力2．应用力的平衡条件分析、解决平衡类问题本讲重点：受力分析、平衡条件的应用 本讲难点：1．受力分析的一般方法2．平衡条件的应用一、考纲解读本专题涉及的考点有：滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数；形变、弹性、胡克定律；力的合成和分解。
《大纲》对“滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数，形变、弹性、胡克定律”等考点均为Ⅰ类要求；对“力的合成和分解”为Ⅱ类要求。
力是物理学的基础，是高考必考内容。
其中对摩擦力、胡克定律的命题几率较高。
主要涉及弹簧类问题、摩擦力等，通过连接体、叠加体等形式进行考查。
力的合成与分解、摩擦力的概念及变化规律是复习的重点。
二、命题趋势本专题的高考热点主要由两个：一是有关摩擦力的问题，二是共点的两个力的合成问题。
本章知识经常与牛顿定律、功和能、电磁场等内容综合考查。
单纯考查本章的题型多以选择题为主，中等难度。
三、例题精析【例1】如图所示，位于水平桌面上的物块P 质量为2m ，由跨过定滑轮的轻绳与质量为m 的物块Q 相连，从滑轮到P 和到Q 的两段绳都是水平的。
已知Q 与P 之间以及P 与桌面之间的动摩擦因数都是μ，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计。
若用一水平向右的力F 拉Q 使它做匀速运动，则F 的大小为 （ ）A ．mg μ3B ．mg μ4C ．mg μ5D ．mg μ6解析 将P 、Q 看为一个整体，受两绳相等的拉力F 0和地面的摩擦力f 及拉力F 作用，做匀速运动，有F=2 F 0－mg μ3，再对Q 隔离,受力分析，由平衡条件得 F= F 0+mg μ由以上两式联立解得 F=mg μ5。
答案：C【例2】如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆，承受弹力的最大值一定，A 端用铰链固定，滑轮在A 点正上方（滑轮大小及摩擦均可不计），B 端吊一重物。
现将绳的一端拴在杆的B 端，用拉力F 将B 端缓慢上拉（均未断），在AB 杆达到竖直前（ ）A ．绳子越来越容易断B ．绳子越来越不容易断FC．AB杆越来越容易断D．AB杆越来越不容易断解析：因为轻杆，力的作用点在杆的一端，故杆中的作用力沿杆的方向。
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。
静力学力的平衡与受力分析
静力学力的平衡与受力分析在物理学中，力是物体之间相互作用的结果，是描述物体受到的外界作用的量。
静力学力的平衡与受力分析是力学中的重要概念和方法。
本文将通过对静力学平衡和受力分析的讨论，阐述力的平衡条件以及如何进行受力分析。
静力学平衡的概念使我们能够了解物体在静止状态下所受的力的关系。
在一个封闭的系统中，如果物体保持静止，则该物体的受力和力的矩之和为零。
这可以用以下公式表示：ΣF = 0其中，ΣF表示所有作用在物体上的力的矢量和。
这个方程称为力的平衡条件，它是静力学平衡的基础。
平衡条件的主要应用在于解决各种物体和结构的受力问题。
通过对平衡条件的分析，我们可以确定物体上受力的大小、方向和作用点的位置。
在进行受力分析时，我们首先需要明确物体所处的受力系统。
受力系统包括物体所受的所有外力和内力。
外力是由外界环境对物体施加的力，如重力、摩擦力等。
内力是物体内部不同部分之间相互作用的力，如张力、弹力等。
确定了受力系统后，我们可以使用受力分析方法来计算物体所受力的大小和方向。
下面介绍几种常见的受力分析方法：1. 自由体图法：将物体从整体中分离出来形成自由体，只考虑物体受到的力，不考虑周围物体的作用。
通过绘制自由体图，我们可以清楚地看到物体所受的各个力的大小和方向，从而计算出受力平衡的条件。
2. 悬挂点法：对于悬挂在一定点上的物体，我们可以通过设定悬挂点作为坐标原点，建立力的平衡方程来求解物体所受的力。
通过受力分析，我们可以确定物体所受力的大小、方向和作用点的位置。
3. 斜面分解法：对于放置在斜面上的物体，我们可以将受力分解为平行和垂直于斜面的分力，通过受力分析得到物体所受力的大小和方向。
受力分析在工程学和物理学中有着广泛的应用。
它可以帮助我们解决各种实际问题，如桥梁的结构稳定性分析、机械装置的设计优化等。
除了上述介绍的受力分析方法，还有其他一些分析方法，如向量分解法、平衡方程法等。
不同的问题需要选择合适的受力分析方法，以便得到准确的结果。
受力分析与物体平衡
受力分析与物体平衡首先，我们来了解一下受力的基本概念。
力是一种物理量，它是物体相互作用的结果。
力可以改变物体的状态，包括速度、方向和形状等。
力的大小通常用牛顿（N）来表示，方向用矢量表示。
当多个力作用在一个物体上时，它们可以产生合力，合力决定物体的运动状态。
受力分析是将力学问题分解为各个力的分析，进而来研究物体的运动状态及其产生的影响。
受力分析的关键是确定力的大小和方向，以及它们相对物体的作用点。
在进行受力分析时，有几个基本的原理需要了解：1.牛顿第一定律（惯性定律）：如果一个物体没有外力作用，或者受到的合力为零，则物体将保持静止状态或恒定速度的匀速直线运动。
2. 牛顿第二定律：当一个物体受到合力时，它的加速度与该合力成正比，与物体的质量成反比。
这个关系可以用公式 F=ma 来表示，其中 F 代表合力，m 代表物体的质量，a 代表物体的加速度。
3.牛顿第三定律：对于作用在两个物体上的力，如果物体A对物体B 施加力F1，那么物体B对物体A施加的反力F2大小相等，方向相反。
有了这几个原理作为基础，我们可以用受力分析来判断一个物体是否平衡。
物体平衡是指物体在力的作用下，不发生位置的变化。
在平衡状态下，物体的合力为零，合力的方向和大小都是重要的。
如果合力不为零，物体将发生加速度，从而改变位置。
根据牛顿第一定律，如果物体合力为零，物体将保持静止或恒定速度的匀速直线运动。
要判断一个物体是否平衡，我们可以进行以下步骤：1.绘制物体受力示意图：将物体绘制为一个简化的图形，标明所有作用在它上面的力，力的方向和大小。
力可以用箭头表示，箭头指向力的方向，箭头长度标明力的大小。
2.分析力的平衡条件：在受力示意图中，力沿物体的方向分为x轴和y轴的分量。
将所有作用在物体上的力分解为x轴和y轴的分量，然后根据受力平衡条件，计算x轴和y轴方向上的合力。
3.判断合力是否为零：根据受力平衡条件，判断x轴和y轴方向上的合力是否为零。
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.。
物理教案《受力分析与平衡条件》
物理教案《受力分析与平衡条件》一、教学目标1.知识目标：了解受力分析的基本概念，掌握平衡条件的定义和判断方法。
2.能力目标：培养学生观察问题、分析问题的能力，培养学生应用平衡条件解决物理问题的能力。
3.情感目标：培养学生的合作意识和同理心，在团队合作中体验到成功的喜悦。
二、教学重难点1.教学重点：掌握受力分析和平衡条件的基本概念，能够应用平衡条件解决物理问题。
2.教学难点：理解受力分析的概念和平衡条件的判断方法，能够应用所学知识解决实际问题。
三、教学方法1.探究法：通过观察实验现象，引导学生探索受力分析和平衡条件的概念。
2.讲述法：通过讲解示例和理论知识，帮助学生理解受力分析和平衡条件的原理和应用方法。
3.合作学习法：通过小组合作讨论，培养学生的团队合作意识和解决问题的能力。
四、教学过程1.导入新知识（10分钟）老师出示一张照片，上面有一张牛顿摆，提问：“为什么这个牛顿摆可以保持平衡？”引导学生思考，了解平衡的基本概念。
2.引入新知识（20分钟）（1）通过小组讨论的方式，让学生观察并分析一些简单的力学问题，引导学生理解受力分析的概念并掌握其基本方法。
（2）讲解平衡条件的概念和判断方法，并通过示例讲解具体操作步骤。
引导学生思考如何判断一个物体是否处于平衡状态。
3.拓展应用（30分钟）利用课堂时间，学生在小组内进行一些练习题，帮助学生巩固所学知识，并培养学生应用平衡条件解决物理问题的能力。
4.总结归纳（10分钟）回顾本节课所学内容，让学生回答一些总结性问题，巩固知识点。
五、课堂小结通过本节课的学习，学生了解了受力分析和平衡条件的基本概念，掌握了平衡条件的判断方法，并通过实践练习培养了应用平衡条件解决物理问题的能力。
六、教学反思本节课通过探究法和讲述法相结合的方式，帮助学生理解和掌握了受力分析和平衡条件的基本概念。
通过合作学习的方式，培养了学生的团队合作意识和解决问题的能力。
但是本节课在课堂互动和巩固知识的方面还有待提高。
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
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。
8年人教版物理8.2二力平衡 学案
人教版八年级第八章运动和力第2节《二力平衡》探究一：平衡状态1. 平衡状态：物体受到几个力的作用时,保持状态和状态统称为平衡状态。
2.平衡力：物体在受到几个力的作用时，处于平衡状态，我们就说这几个力，平衡是最简单的平衡状态。
3.二力平衡：当物体受个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，则这两个力平衡，称为二力平衡。
探究二：二力平衡的条件提出问题：作用在一个物体上的两个力相互平衡，这两个力需要满足什么条件？猜想假设：可以从力的大小、方向、作用点这三个要素来考虑。
设计实验：在光滑的桌面上放一小车，在两边小盘里加上钩码,通过定滑轮使小车在水平方向受到两个相反力作用.改变作用在小车上的两个力三要素之一（控制变量法）,看一看,在什么情况下小车处于平衡状态在什么情况下小车不能平衡?实验器材：木板、小车、砝码、细线、定滑轮、弹簧测力计、等质量小盘 2 个进行实验：（1）当两个盘子里装着砝码质量相同时，玩具小车在水平方向上受到的两个力大小（相等、不相等），方向（相同、相反），（是、否）在同一直线上，小车，处于（平衡、不平衡）状态。
(2）若在右边的盘子里再加一个砝码，而左边的盘子不增加砝码，此时玩具小车（平衡、不平衡），受到的两个力大小（相等、不相等），方向（相同、相反），，玩具小车不能（能、不能）静止。
（4）若把左边盘子的砝码移到右边使小车受到的力方向相同，松手后，玩具小车（能、不能）静止，此时玩具小车（平衡、不平衡），受到的两个力大小（相等、不相等），方向（相同、相反），（是、不是）在同一直线上。
（5）若垂直于小车受力方向移动小车，松手后，玩具小车（能、不能）静止，此时玩具小车（平衡、不平衡），受到的两个力大小（相等、不相等），方向（相同、相反），（是、不是）在同一直线上。
以上实验结果表明：当一个物体受到两个力作用时，二力平衡的条件是：两个力大小方向作用在上。
归纳总结：二力平衡的条件：当作用在的两个力、、并且作用在，这两个力就彼此平衡。
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学案8 受力分析 物体的平衡
1. 受力分析
把 在特定物理环境中受到的所有外力都找出来，并画出受力 的过程 2. 共点力
几个力如果都作用在物体的 ，或者他们的 交于同一点，这样的一组力叫共点力。
3. 平衡状态
物体处于 或 运动状态叫平衡状态，也即 为零的状态。
4. 平衡条件
物体所受的 为零，即∑0F =或∑0x F =，∑0y F =
5. 平衡条件的推论 （1）若物体受两个力平衡，则二力为一对 ，二力等大、反向、共线。
（2）若物体受三个力平衡，则任意两个力的 与第三个力 ，三个力的矢量组成一个封闭的 。
（3）当物体受多个力平衡时，其中一个力与其余所有力的 等值、反向、共线，所以仅撤去其中一个力而其余力都不变时，此时合力与撤去的力 。
6. 三力汇交原理
物体在三个力作用下处于平衡状态时，这三个力 且作用线 一点。
考点1. 受力分析
【问题引领】
如图所示，截面为三角形的木块a 上放置一铁块b ，三角形木块竖直边靠在竖直且粗糙的竖直面上，现用竖直向上的作用力F 推动木块与铁块一起向上匀速运动，运动过程中铁块与木块始终保持相对静止，思考以
下问题：
（1）铁块b 受哪些力？
（2）木块与竖直墙面间有没有摩擦力？如何判断？
（3）木块a 受哪些力？
【例1】如图质量为m 的物体在沿斜面向上的拉力F 的作用下，沿放在水平地面上的质量为M 的粗糙斜面匀速下滑，此过程中斜面体保持静止。
则地面对斜面体（ D ）
A. 无摩擦力
B. 有水平向左的摩擦力
C. 支持力为()M m g +
D. 支持力小于()M m g +
【例2】如图所示，两个质量都是m 的小球A 、B 用轻杆连接后斜靠在墙上处于平衡状态，已知墙面光滑，水平地面粗糙，现将A 球向上移动一小段距离，两球再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，地面对B 球的支持力1F 和摩擦力2F 的大小变化情况是（ B ）
A. 1F 不变，2F 增大
B. 1F 不变，2F 减小
C. 1F 增大，2F 增大
D. 1F 增大，2F 减小
【思维拓展】
（1）什么是整体法？整体法在受力分析中如何应用？
（2）什么是隔离法？隔离法在受力分析中如何应用？
考点2. 平衡条件的应用
【问题引领】
如图所示，绳OA 、OB 与水平房顶的夹角分别为30°，60°，竖直绳上拴有一质量m = 10 kg 的物体，思考：
（1）如何用合成法求绳OA 、OB 所受的拉力1F 、2F ？
（2）如何按作用效果分解，求绳OA 、OB 所受的拉力1F 、2F ？
（3）如何用正交分解法求绳OA 、OB 所受的拉力1F 、2F ？
【例3】如图所示，重G 的风筝用绳子固定于地面P 点，风的压力N 垂直作用于风筝表面AB ，并支持着风筝使它平衡。
若测得绳子拉力为T ，绳与地面夹角为α，不计绳所受重力，求风筝与水平面所成的角ϕ的正切值tan ϕ= 及风对风筝的压力N = 。
【思维拓展】
（1）合成法、分解法、正交分解法如何选择？
（2）共点力作用下物体平衡的一般解题思路是怎样的？
1. 下列几组共点力分别作用于同一物体上，有可能使物体做匀速直线运动的是（ ）
A. 1 N 、5 N 、3 N
B. 3 N 、4 N 、8 N
C. 4 N 、10 N 、5 N
D. 4 N 、12 N 、8 N
2. 如图所示，一物体在粗糙水平地面上受斜面向上的恒定拉力F 作用而做匀速直线运动，则下列说法正确的是（ ）
A. 物体可能只受两个力作用
B. 物体可能受三个力作用
C. 物体可能不受摩擦力作用
D. 物体一定受四个力作用
3. 如图所示，一木箱放在水平面上，在一斜面向下方的推力F 作用下仍静止不动，那
么力F 与木箱所受摩擦力的合力方向（ ）
A. 竖直向上
B. 竖直向下
C. 水平向左
D. 水平向右 4. 风洞是进行空气动力学实验的一种重要设备。
一次检验飞机性能的风洞实验示意图如图所示，AB 代表飞机模型的截面，OL 是拉住飞机模型的绳。
已知飞机模型重为G ，当飞机模型静止在空中时，绳恰好水平，此时飞机模型截面与水平面的夹角为θ，则作用于飞机模型上的风力大小为（ ）
A.
cos G θ
B. cos G θ
C. sin G θ
D. sin G θ。