《共點(diǎn)力的平衡》相互作用——力PPT課件
第一部分內(nèi)容:學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.理解平衡狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),并熟練掌握運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與受力之間的關(guān)系.
2.理解共點(diǎn)力平衡的條件,應(yīng)用條件解決實(shí)際問題.
3.掌握動(dòng)態(tài)平衡的特征,熟練解決其問題.
4.掌握整體法與隔離法的應(yīng)用.
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共點(diǎn)力的平衡PPT,第二部分內(nèi)容:新知探究
基礎(chǔ)梳理
1.對(duì)平衡狀態(tài)的理解
(1)兩種平衡狀態(tài):共點(diǎn)力作用下的平衡狀態(tài)包括靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).
(2)“靜止”和“v=0”的區(qū)別與聯(lián)系
v=0a=0時(shí),是靜止,是平衡狀態(tài)a≠0時(shí),不是平衡狀態(tài)
總之,平衡狀態(tài)是指a=0的狀態(tài).
2.共點(diǎn)力平衡的條件
表達(dá)式:_________.
自我檢測(cè)
基礎(chǔ)理解
(1)圖示是幽默大師卓別林一個(gè)常用的藝術(shù)造型,他身子側(cè)傾,依靠手杖的支持使身軀平衡.下列說法正確的是( )
A.水平地面對(duì)手杖沒有摩擦力的作用
B.水平地面對(duì)卓別林沒有摩擦力的作用
C.水平地面對(duì)手杖的彈力方向沿桿向上
D.水平地面對(duì)卓別林的作用力方向一定不是豎直向上的
提示:選D.手杖有向右滑動(dòng)的趨勢(shì),卓別林有向左滑動(dòng)的趨勢(shì),水平地面對(duì)手杖和卓別林均有摩擦力的作用,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;水平地面對(duì)手杖的彈力方向垂直于地面向上,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;地面對(duì)卓別林的摩擦力方向向右,所以水平地面對(duì)卓別林的作用力方向斜向右上方,一定不是豎直向上的,選項(xiàng)D正確.
(2)如圖,一小球放置在木板與豎直墻面之間.設(shè)墻面對(duì)球的彈力大小為FN1,木板對(duì)球的彈力大小為FN2.以木板與墻連接點(diǎn)所形成的水平直線為軸,將木板從圖示位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置.不計(jì)摩擦,在此過程中( )
A.FN1始終減小,F(xiàn)N2始終增大
B.FN1始終減小,F(xiàn)N2始終減小
C.FN1先增大后減小,F(xiàn)N2始終減小
D.FN1先增大后減小,F(xiàn)N2先減小后增大
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共點(diǎn)力的平衡PPT,第三部分內(nèi)容:師生互動(dòng)
對(duì)共點(diǎn)力平衡條件的理解
問題導(dǎo)引
我們處在一個(gè)異彩紛呈的世界里,世界上的物體可謂千姿百態(tài).遠(yuǎn)古的巨石千百年來一直神奇地矗立著(如圖).都市里的人,卻自有動(dòng)中取靜的辦法,到了大商場(chǎng)里,你只要站著不動(dòng),自動(dòng)扶梯就會(huì)安穩(wěn)勻速地送你上樓下樓(如圖).從物理學(xué)角度來看,如果一個(gè)物體保持靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng),我們就說這個(gè)物體是處于平衡狀態(tài).因此,巨石、勻速電梯上站立的人都是處于平衡狀態(tài).那么,保持物體平衡需要什么條件呢?
要點(diǎn)提示 如果物體受兩個(gè)力作用而平衡,這兩個(gè)力一定等大反向且作用在一條直線上,即合力為零.如果物體受多個(gè)力而平衡,根據(jù)力的合成定則,我們可以把任意兩個(gè)共點(diǎn)力用一個(gè)合力來等效代替,據(jù)此,三個(gè)以上的共點(diǎn)力最終都可以等效簡(jiǎn)化為兩個(gè)共點(diǎn)力.可見,三個(gè)以上共點(diǎn)力的平衡,最終也都可以簡(jiǎn)化為二力平衡.根據(jù)二力平衡條件,我們就可以得出在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是合力為零,即F合=0.
【核心深化】
物體受共點(diǎn)力作用,下列說法正確的是( )
A.物體的速度等于零,物體就一定處于平衡狀態(tài)
B.物體相對(duì)另一物體保持靜止時(shí),物體一定處于平衡狀態(tài)
C.物體所受合力為零時(shí),就一定處于平衡狀態(tài)
D.物體做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),物體處于平衡狀態(tài)
[解析] 處于平衡狀態(tài)的物體,從運(yùn)動(dòng)形式上看是處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),從受力上來看,物體所受合外力為零.速度為零的物體,受力不一定為零,故不一定處于平衡狀態(tài),選項(xiàng)A錯(cuò);物體相對(duì)于另一物體靜止時(shí),該物體相對(duì)地面不一定靜止,如當(dāng)另一物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí),該物體也做變速運(yùn)動(dòng),此物體處于非平衡狀態(tài),故選項(xiàng)B錯(cuò);選項(xiàng)C符合平衡條件,為正確選項(xiàng);物體做勻加速運(yùn)動(dòng),所受合力不為零,故不是平衡狀態(tài),選項(xiàng)D錯(cuò).
(多選)關(guān)于共點(diǎn)力,下列說法中正確的有( )
A.作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力,如果大小相等,方向相反,那么這兩個(gè)力是共點(diǎn)力
B.作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力,如果是一對(duì)平衡力,那么這兩個(gè)力是共點(diǎn)力
C.作用在一個(gè)物體上的幾個(gè)力,如果它們的作用點(diǎn)不在同一點(diǎn)上,那么這幾個(gè)力也可能是共點(diǎn)力
D.作用在一個(gè)物體上的幾個(gè)力,如果它們的作用線可以匯交于一點(diǎn),那么這幾個(gè)力是共點(diǎn)力
解析:選BCD.作用在一個(gè)物體上的幾個(gè)力,如果作用在物體的同一點(diǎn)或者雖不作用在物體的同一點(diǎn),但力的作用線交匯于一點(diǎn),那么這幾個(gè)力是共點(diǎn)力,所以選項(xiàng)C、D正確;大小相等、方向相反的力不一定作用在同一點(diǎn),但一對(duì)平衡力必作用于同一物體的同一直線上,是共點(diǎn)力,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確.
解決平衡問題常用方法
問題導(dǎo)引
如圖所示,重物的重力為G,輕繩AO與BO的A、B端是固定的,平衡時(shí)AO是水平的,BO與豎直方向的夾角為θ,能否用分解法和合成法兩種方法求出AO的拉力FT1和BO的拉力FT2的大小?
要點(diǎn)提示 選取O點(diǎn)為研究對(duì)象,其受力如圖甲所示,O點(diǎn)受到三個(gè)力的作用:重物對(duì)O的拉力大小為G,AO繩的拉力FT1,BO繩的拉力FT2.如圖乙所示,作出FT1和FT2的合力等于重力大小,在三角形中解出兩繩拉力大。鐖D丙所示,將重力沿兩繩的方向分解,在三角形中解出兩繩拉力大。
【核心深化】
1.處理靜態(tài)平衡問題的常用方法
方法 內(nèi)容
合成法 物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡,則任意兩個(gè)力的合力一定與第三個(gè)力大小相等,方向相反
分解法 物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡,將某一個(gè)力按力的效果分解,則其分力和其他兩個(gè)力滿足平衡條件
正交分解法 物體受到三個(gè)或三個(gè)以上力的作用而平衡,將物體所受的力分解為相互垂直的兩組,每組力都滿足平衡條件
力的三角形法 對(duì)受三個(gè)力作用而平衡的物體,將力的矢量圖平移使三個(gè)力組成一個(gè)首尾依次相接的矢量三角形,根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學(xué)知識(shí)求解未知力
2. 解決共點(diǎn)力作用下物體平衡問題的一般思路
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共點(diǎn)力的平衡PPT,第四部分內(nèi)容:隨堂知能演練
1.(2019•集寧校級(jí)月考)如圖所示,人站在自動(dòng)扶梯的水平踏板上,隨扶梯斜向上勻速運(yùn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力,以下說法正確的是( )
A.人受到重力和支持力的作用
B.人受到重力、支持力和摩擦力的作用
C.人的重力和人對(duì)踏板的壓力是一對(duì)平衡力
D.人對(duì)踏板的壓力就是人的重力
解析:選A.人站在自動(dòng)扶梯上,人受到豎直向下的重力作用和豎直向上的支持力作用,人相對(duì)于扶梯是靜止的,沒有運(yùn)動(dòng)也沒有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),人不受摩擦力作用,故A正確,B錯(cuò)誤;重力和支持力是一對(duì)平衡力,人的重力和人對(duì)踏板的壓力不是平衡力,C錯(cuò)誤;人對(duì)踏板的壓力屬于彈力,人的重力是萬有引力,二者是不同性質(zhì)的力,故D錯(cuò)誤.
2.(多選)(2019•湖北八校聯(lián)考)如圖所示,A、B兩球質(zhì)量均為m,固定在輕彈簧的兩端,分別用細(xì)繩懸于O點(diǎn),其中球A處在光滑豎直墻面和光滑水平墻面的交界處,已知兩球均處于平衡狀態(tài),OAB恰好構(gòu)成一個(gè)正三角形,則下列說法正確的是(重力加速度為g)( )
A.球A可能受到四個(gè)力的作用
B.彈簧對(duì)球A的彈力大于對(duì)球B的彈力
C.繩OB對(duì)球B的拉力大小一定等于mg
D.繩OA對(duì)球A的拉力大小等于或小于1.5mg
解析:選ACD.對(duì)球B受力分析,據(jù)共點(diǎn)力平衡可知彈簧和繩對(duì)球B的作用力大小均為mg,選項(xiàng)C正確;對(duì)同一彈簧而言,產(chǎn)生的彈力處處相等,故彈簧對(duì)球A的彈力等于對(duì)球B的彈力,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;對(duì)球A分析可知,一定受重力、彈簧的彈力、墻面的支持力作用,可能受地面的支持力和繩的拉力,地面的支持力和繩的拉力也可能有一個(gè)為0,當(dāng)?shù)孛鎸?duì)球A的支持力為0時(shí),繩上的拉力最大,等于重力和彈簧豎直方向的分力之和,即1.5mg,故選項(xiàng)A、D正確.
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