受力和物理的平衡教案

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1、教 案题目（教学章节或主题）：物体的受力和平衡（复习课）授课日期：2013-7-10 星期三授课时间：08:0010:00教学重点、难点： 受力分析 重要性： 典型例题：1轻绳的两端A、B固定在天花板上，绳能承受的最大拉力为120N现用挂钩将一重物挂在绳子上，结果挂钩停在C点，如图所示，两端与竖直方向的夹角分别为37和53求：370530ACB（1）此重物的最大重力不应超过多少? sin370=0.6；cos370=0.8（2）若将挂钩换成一个光滑的小滑轮，重物的最大重力可达多大? 2如图所示，木板A的质量为m，滑块B的质量为M，木板A用绳拴住，绳与斜面平行，B沿倾角为的斜面在A木板下匀速下滑

2、若M2m，A、B间以及B与斜面间的动摩擦因数相同，试求此动摩擦因数。本次教学评价：非常满意 较满意 一般 家长或学生签字 共 小时本节课回访记录：任课老师签字： 主任签字： 日期：2 / 13讲 义学生：林 鑫 任课教师：欧阳宏杰主要内容：一、 常见力 被动力：弹力 更被动力弹力1.弹力的产生条件:弹力的产生条件是两个物体直接接触，并发生弹性形变。2.弹力的方向:压力、支持力的方向总是垂直于接触面。绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向。 杆对物体的弹力不一定沿杆的方向。如果轻直杆只有两个端点受力而处于平衡状态，则轻杆两端对物体的弹力的方向一定沿杆的方向。3.弹力的大小 对有明显形变的弹簧、橡皮条

3、等物体，弹力的大小可以由胡克定律计算。对没有明显形变的物体，如桌面、绳子等物体，弹力大小由物体的受力情况和运动情况共同决定。胡克定律可表示为（在弹性限度内）：F=kx，还可以表示成F=kx，即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。“硬”弹簧，是指弹簧的k值大。（同样的力F作用下形变量x小）一根弹簧剪断成两根后，每根的劲度k都比原来的劲度大；两根弹簧串联后总劲度变小；两根弹簧并联后，总劲度变大。摩擦力1.摩擦力产生条件 摩擦力的产生条件为：两物体直接接触、相互挤压、接触面粗糙、有相对运动或相对运动的趋势。这四个条件缺一不可。 两物体间有弹力是这两物体间有摩擦力的必要条件。（没有弹力不可能有

4、摩擦力）2.滑动摩擦力大小 在接触力中，必须先分析弹力，再分析摩擦力。 只有滑动摩擦力才能用公式F=FN，其中的FN表示正压力，不一定等于重力G。3.静摩擦力大小必须明确，静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律F=FN计算，只有当静摩擦力达到最大值时，其最大值一般可认为等于滑动摩擦力，既Fm=FN静摩擦力的大小要根据物体的受力情况和运动情况共同确定，其可能的取值范围是0FfFm4.摩擦力方向摩擦力方向和物体间相对运动（或相对运动趋势）的方向相反。摩擦力的方向和物体的运动方向可能成任意角度。通常情况下摩擦力方向可能和物体运动方向相同（作为动力），可能和物体运动方向相反（作为阻力），可能和物体速度方向垂直

5、（作为匀速圆周运动的向心力）。在特殊情况下，可能成任意角度。力的合成与分解1.矢量的合成与分解都遵从平行四边形定则（可简化成三角形定则） 平行四边形定则实质上是一种等效替换的方法。一个矢量（合矢量）的作用效果和另外几个矢量（分矢量）共同作用的效果相同，就可以用这一个矢量代替那几个矢量，也可以用那几个矢量代替这一个矢量，而不改变原来的作用效果。F1F2FOF1F2FO 由三角形定则还可以得到一个有用的推论：如果n个力首尾相接组成一个封闭多边形，则这n个力的合力为零。 在分析同一个问题时，合矢量和分矢量不能同时使用。也就是说，在分析问题时，考虑了合矢量就不能再考虑分矢量；考虑了分矢量就不能再考虑合

6、矢量。 矢量的合成分解，一定要认真作图。在用平行四边形定则时，分矢量和合矢量要画成带箭头的实线，平行四边形的另外两个边必须画成虚线。 各个矢量的大小和方向一定要画得合理。 在应用正交分解时，两个分矢量和合矢量的夹角一定要分清哪个是大锐角，哪个是小锐角，不可随意画成45。（当题目规定为45时除外）二、受力分析1、受力分析循序 一场（力）二弹（力）三摩(擦)严格按照力的性质分析，切记不能按力的效果分析，即不能额外加一个“向心力”、“回复力”、“冲力”“下滑力”、“动力”、“阻力”等。2、思维方法3、方法优化选取（1）内力与外力（2）方法判断对两个物体或两个以上物体组成的物体系，要有内力与外力的意识

7、。求外力优先考虑整体法，当整体法解决不了时，再考虑隔离法。求内力必须选择隔离法。往往整体法与隔离法交替使用，一般先整体后隔离。三、 物体的平衡1、 平衡状态：指物体处于静止状态或匀速直线运动状态。注意瞬间速度为零，往往不是静止状态。静止状态指加速度为零、速度为零的状态。2、平衡条件：, 或 分量式（高考考纲只要求掌握共点力作用力作用下的物体的平衡）多力平衡的推论：一个力必与其余力的合力等大，共线，反向3、三力平衡：（1）拉密定理法. 如果物体受到如图所示的共面的三个力作用而处于平衡状态，则平衡条件所给出的各个力间的关系可以表示为=. 这就是所谓的拉密定理。（2）多边形（三角形）法。如果物体受到

8、n个共面的力而处于平衡状态，则表示这n个力的n条有向线段可以依次首尾相接而构成一个封闭的“力的n边形”，特别是当n=3时，则将构成一个封闭的“力的三角形”。（3）相似形法。如果物体受到共面的力的作用而处于平衡状态，一方面表示这些力的有向线段将构成封闭的“力的多边形”，另一方面若存在着与之相似的“几何多边形”，则可以利用相似多边形的“对应边成比例”的特性来表现平衡条件中的各个力之间的关系。 （4）共点法。 物体受到共面的力的作用而处地平衡状态，若表示这些力的有向线段彼此间不平行，则它们必将共点。四、例题精析PQF【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

9、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，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 BC D【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CAB杆越来越容易断 DAB杆越来越不容易断【例3】物体B放在物体A上，A、B的上下表面均与斜面平行，如图所示。两物体恰能沿固定斜面向下做

10、匀速运动 （ ）AA受到B的摩擦力沿斜面方向向上BA受到B的摩擦力沿斜面方向向下CA、B之间的摩擦力为零D，A、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质【例4】如图甲所示，粗糙长木板的一端固定在铰链上，木块放在木板上，开始木板处于水平位置。当木板向下转动，角逐渐增大的过程中，摩擦力Ff的大小随角变化最有可能的是图乙中的（ ） 图甲 图乙【例5】如图所示，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。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，求地面对三棱柱支持力和摩擦力各为多少？【例6】如图所示，两根长为L的绝缘细丝线下端各悬挂一质量为m，

11、带电量分别为+q和的小球A和B，处于场强为E，方向水平向左的匀强电场中，现用长度也为L的绝缘细丝线将AB拉紧，并使小球处于静止状态，求E的大小满足什么条件才能实现上述平衡状态【例7】有些人员，如电梯修理员、牵引专家等，常需要知道绳（或金属线）中的张力T，可又不便到绳（或线）的自由端去测量现某家公司制造了一种夹在绳上的仪表（图中B、C为该夹子的横截面）测量时，只要如图示那样用一硬杆竖直向上作用在绳上的某点A，使绳产生一个微小偏移量a，借助仪表很容易测出这时绳对硬杆的压力F。现测得该微小偏移量为 a=12 mm，BC间的距离为 2L=250mm，绳对横杆的压力为 F=300N，试求绳中的张力T.

12、【例8】如图所示，在倾角为的粗糙斜面上，一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，且tan，求力F的取值范围五、考点精炼ACBF1如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，AB边靠在竖直墙面上，物块与墙面间的动摩擦因数为。F是垂直于斜面BC的推力，物块沿墙面匀速下滑，则摩擦力的大小为 （ ）A BC DABPQ2如图所示，竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的质点A，在Q的正上方的P点用丝线悬挂另一质点B， A、B两质点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成角，由于缓慢漏电使A、B两质点的带电量逐渐减小。在电荷漏完之前悬线对悬点P的拉力大小 （ ） A保持不

13、变B先变大后变小 C逐渐减小D逐渐增大 3物体M位于斜面上，受到平行于斜面的水平力F的作用处于静止状态，如图所示，如果将外力F撤去，则物体（ ）A会沿斜面下滑 B摩擦力方向一定变化C摩擦力变大D摩擦力变小4如图所示，斜劈ABC放在粗糙的水平地面上，在斜劈上放一重为G的物块，物块静止在斜劈上，今用一竖直向下的力F作用于物块上，下列说法正确的是 （ ）ACBFA斜劈对物块的弹力增大B物块所受的合力不变C物块受到的摩擦力增大D当力F增大到一定程度时，物体会运动5如图所示，物体静止于光滑水平面上，水平力F作用于物体的O点， 如果要使物体所受的合力方向沿着，应对物体再加一个力，这个力的最小值是（ ）AF

14、cosBFsinCFtanDFcotF6一个截面是直角三角形的木块放在水平地面上，在斜面上放一个光滑球，球的一侧靠在竖直墙上，木块处于静止，如图所示。若在光滑球的最高点再施加一个竖直向下的力F，木块仍处于静止，则木块对地面的压力N和摩擦力f的变化情况是（ ）AN增大，f增大BN增大，f不变CN不变，f增大 DN不变，f不变7如图所示，物体A、B、C叠放在水平桌面上，水平力F作用于C物体，使A、B、C以共同速度向右匀速运动，且三者相对静止，那么关于摩擦力的说法，正确的是 （ ）AC不受摩擦力作用 BB不受摩擦力作用 CA受摩擦力的合力为零 D以A、B、C为整体，整体受到的摩擦力为零8如图所示，皮

15、带是水平的，当皮带不动时，为使物体向右匀速运动而作用在物体上的水平拉力为F1；当皮带向左运动时，为使物体向右匀速运动而作用在物体上的水平拉力为F2，则（ ）AF1 = F2 BF1 F2 CF1 F2 D以上三种情况都有可能9如图所示，由于静摩擦力的作用，A静止在粗糙水平面上，地面对A的支持力为N摩擦力为F，若将A稍向右移动一点，系统仍保持静止，则下列说法中正确的是（ ）AF、N都增大 BF、N都减小 CF增大，N减小 DF减小，N增大 m0mMACB10A、B、C三物块的质量分别为M，m和m0，作如图所示的连接绳子不可伸长，且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计若B随A一起沿水平桌面做匀速运

16、动，则可以断定（ ）A物块A与桌面之间有摩擦力，大小为m0gB物块A与B之间有摩擦力，大小为m0gC桌面对A，B对A，都有摩擦力，两者方向相同，合力为mogD桌面对A，B对A，都有摩擦力，两者方向相反，合力为m0g11如图所示，两根相同的橡皮绳OA、OB，开始夹角为0，在O点处打结吊一重G=50 N的物体后，结点O刚好位于圆心。（1）将A、B分别沿圆周向两边移至A、B，使AOA=BOB=60。欲使结点仍在圆心处，则此时结点处应挂多重的物体?AABBO（2）若将橡皮绳换成无明显弹性的轻绳，结点仍在圆心O，在结点处仍挂重G=50 N的重物，并保持左侧轻绳在OA不动，缓慢将右侧轻绳从OB沿圆周移动，当右侧轻绳移动到什么位置时右侧轻绳中的拉力最小？最小值是多少？