第4章 第3节 共点力的平衡（Word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第一册（鲁科版2019）

第3节　共点力的平衡(赋能课—精细培优科学思维) 课标要求 层级达标 能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。 学考层级 1.能对物体进行简单的受力分析。 2.形成初步的平衡状态的概念，解决简单的实际问题。 3.通过对简单的平衡问题分析推理的过程，获得一定的结论。 4.形成与力平衡相关的初步的相互作用观念。 选考层级 1.会运用共点力的平衡概念解决实际问题。 2.能将实际问题中的对象和过程转换成所学的物理模型。 3.通过三角函数、几何关系等对力与平衡问题的分析和推理过程，能从不同角度解决力与平衡问题。 一、物体的平衡状态 1．平衡状态：物体静止或做匀速直线运动时所处的状态。 2．高中物理研究的两种平衡 (1)静态平衡：物体处于静止的状态。其特征是物体的速度为零(v＝0)，加速度为零(a＝0)，所受合外力为零(F合＝0)。 (2)动态平衡：物体处于匀速直线运动的状态。其特征是物体的速度为恒定值(v≠0)，加速度为零(a＝0)，所受合外力为零(F合＝0)。 　力学中，当物体“缓慢运动”时，可视为速度很小，接近于0，往往认为“缓慢运动”的物体处于平衡状态。 二、共点力的平衡条件 1．物体的平衡条件：共点力作用下物体的平衡条件是合力为，即F合＝0。 2．力的平衡：若作用在物体上的几个共点力的合力为零，这种情况叫作力的平衡。 1．F合＝0是物体处于平衡状态的充分必要条件，即若物体处于平衡状态，一定有F合＝0；若F合＝0，则物体一定处于平衡状态。 2．“静止”的物体一定处于平衡状态，但v＝0的物体不一定处于平衡状态(如竖直上抛的物体达到最高点时)。,[微情境·大道理] 1．如图所示，斧头、瓶子均处于静止状态，请对以下结论作出判断： (1)斧头、瓶子的加速度均为零。(√) (2)斧头、瓶子均处于平衡状态。(√) (3)斧头、瓶子所受的合力不一定为零。(×) 2．图中的巨石、扶梯上的人分别受到两个力作用而处于平衡状态，这两个力满足什么条件？ 提示：大小相等，方向相反，即合力为零。 强化点(一)　物体的受力分析 [要点释解明] 1．受力分析的意义 在力学中，决定物体运动状态变化与否的唯一因素是物体的受力情况，正确的受力分析是解决平衡或不平衡问题的前提。 2．受力分析常用的两种方法 项目 整体法 隔离法 概念 将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法 将研究对象与周围物体分隔开分析的方法 选用原则 研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度 研究系统内物体之间的相互作用 注意问题 受力分析时不再考虑系统内物体之间的相互作用 一般隔离受力较少的物体 3．受力分析的步骤 (1)明确研究对象：研究对象可以是质点、结点、单个物体或多个物体组成的系统。 (2)按顺序分析物体所受的力：一般按照重力、弹力、摩擦力、外力的顺序分析。弹力和摩擦力都属于接触力，看研究对象与其他接触物体有几个接触面或接触点，每个接触面对研究对象都可能产生两个接触力，应根据弹力和摩擦力的判断方法逐一排查。 (3)画受力分析图，标明力的方向。 (4)检查每一个力能否找到施力物体。 [典例]　如图所示，物体A放在物体B上，物体B为斜面体，且放在粗糙的水平地面上，A、B均静止不动，则物体B的受力个数为(　 ) A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 [解析]　对物体A受力分析，如图甲所示；由于A、B均静止，故可将A、B视为一个整体，受力分析如图乙所示，其水平方向无外力作用，B相对地面也就无运动趋势，故地面对B无摩擦力；对物体B受力分析，如图丙所示，物体B共受到四个力，选项C正确。 [答案]　C /方法技巧/ 受力分析中如何防止“多力”或“漏力” (1)防止“多力”：对每个力都要找出其施力物体，若某个力找不到施力物体则说明该力不存在；另外合力与分力不能重复分析。 (2)防止“漏力”：按正确的顺序(即重力→弹力→摩擦力→其他力)进行受力分析是保证不“漏力”的有效措施。　　 [题点全练清] 1．(2023·浙江1月学考)如图所示，在2022年北京冬奥会单板大跳台比赛中， 一位运动员从跳台上腾空而起。运动员和单板在空中时，受到的力有(　 ) A．重力、冲力　　　　　　 B．重力、空气阻力 C．重力、空气阻力、冲力 D．空气阻力、冲力 解析：选B　运动员和单板在空中时，受到重力和空气阻力，没有冲力，选项B正确。 2.建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0 kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以2 m/s的速度匀速拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则地面对工人的支持力大小为(g取10 m/s2)(　 ) A．200 N B．500 N C．700 N D．900 N 解析：选