(教案)第4章 第3节 共点力的平衡-【提分教练】2022-2023学年新教材高中物理必修第一册(鲁科版2019)

第3节　共点力的平衡 学业要求＋核心素养 1．知道共点力作用下物体的平衡概念。(物理观念) 2．理解物体的平衡状态，掌握共点力作用下物体的平衡条件。(科学思维) 3．掌握用共点力的平衡条件解决实际问题。(科学思维) 共点力作用下物体的平衡条件 1．基础梳理 (1)平衡状态：把物体静止或做匀速直线运动时所处的状态称为平衡状态。 (2)共点力的平衡条件：合力为零，即F合＝0。 (3)力的平衡：作用在物体上的几个共点力的合力为零，就达到了力的平衡。 2．尝试探究 以下是我们从生活中的例子定性得到的、研究受共点力作用的物体平衡的模型，平衡状态下的物体受两个力或者三个力或者是多个力的作用。 二力平衡 三力平衡 四力平衡 静止 静止在水平 面上的物体 小球静止在斜面上 水平力推桌未动 匀速 直线 运动 匀速下落的雨滴 物体沿斜面匀速下滑 水平匀速行 驶的汽车 (1)是不是物体只有在不受力的时候才保持静止或匀速直线运动呢？ 提示：不是，当物体受力平衡时也可以保持静止或匀速直线运动。 (2)如果处于平衡状态下的物体受两个力或者三个力的作用，力与力之间有什么关系呢？ 提示：当物体受到两个力处于平衡状态时，这两个力等大反向。当物体受到三个力处于平衡状态时，某一个力与其余两个力的合力等大反向。 (3)从力的角度分析，物体要保持平衡状态必须满足什么条件？ 提示：物体在共点力作用下的平衡条件是所受合外力为零，即F合＝0。 1．判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)若一个物体处于平衡状态，则此物体一定处于静止状态。 (　　) ×　提示：物体可能处于静止或匀速直线运动状态。 (2)无论物体受几个力，只要物体处于平衡状态，其合外力必定为零。 (　√　) (3)“伸臂桥”以增大支持面的形式增加了桥的稳定性。 (　√　) (4)处于静止或匀速直线运动的物体，所受合力一定为零。 (　√　) 2．下列说法正确的是(　　) A．物体的平衡状态就是指物体的静止状态 B．物体的平衡状态是指合力为零的状态 C．杂技演员走钢丝时一直处于平衡状态 D．物体的速度不再增加时一定处于平衡状态 B　解析：平衡状态是指合力为零的状态，物体可表现为静止或匀速直线运动，选项A错误，选项B正确；杂技演员走钢丝时，身体会左右摇摆，有时合力为零，为平衡状态，有时合力不为零，为非平衡状态，选项C错误；物体的速度不再增加，但如果正在减小的话，物体一定处于非平衡状态，选项D错误。 3．(多选)共点的n个力平衡，则下列说法正确的是(　　) A．其中(n－1)个力的合力与第n个力等大反向 B．其中三个力的合力与其余的(n－3)个力的合力等大反向 C．n个力合力为零 D．撤去其中的(n－2)个力，物体一定不平衡 ABC　解析：n个共点力平衡，则n个力的合力为零，选项A、B、C正确；撤去其中(n－2)个力，剩余两力，合力有可能仍为零，则选项D错误。 　　 　　　对平衡状态的理解 关于平衡状态，下列说法正确的是(　　) A．当物体的速度等于零时，物体处于平衡状态 B．运动的物体一定不是处于平衡状态 C．若物体的运动状态保持不变，则物体处于平衡状态 D．当物体处于平衡状态时，一定不受外力作用 C　解析：由平衡状态的概念可知，物体处于平衡状态是指物体保持静止或匀速直线运动状态，即物体的运动状态保持不变，选项C正确，选项B错误；当物体的速度等于零时，物体不一定处于平衡状态，如做竖直上抛运动的物体到达最高点时速度为零，就不是处于平衡状态，选项A错误；不受外力作用的物体是不存在的，物体处于平衡状态是因为所受的合外力为零，选项D错误。 1．从运动学的角度理解平衡状态：处于平衡状态的物体处于静止或匀速直线运动状态，此种状态下其加速度为零，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平衡状态：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。 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　解析：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，选项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，不处于平衡状态，选项B正确，选项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，不处于平衡状态，选项D错误。 2．如图