3.5 共点力的平衡 导学案-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

山东省聊城第三中学 高三物理教研组 学生：______________ 班级：_________ 编写： 审核： 第5节《共点力的平衡》导学案 核心素养目标 新课程标准 通过共点力平衡条件的探究，并用平衡条件解决实际问题，使得学生认识到物理与生活息息相关，同时也服务于生活 1.知道什么是共点力。 2．在二力平衡的基础上，经过实验探究，得出共点力平衡的条件：物体所受合力 为零。 3．会用共点力的平衡条件，分析生活和生产中的实际问题，体会物理学知识的实际应用价值 【课前预习】 知识点一　共点力 图甲、乙、丙、丁分别画出了重力为G的木棒在力F1和F2的共同作用下处于静止状态。 观察四个图中的作用力的作用点的特点，找出它们的区别，总结什么是共点力。 提示：图丁中，三个力共同作用在同一点上；图甲中，三个力虽然不作用在同一点上，但它们的延长线交于一点，具有以上两个特点的力叫作共点力。 图乙、丙中的力不但没有作用在同一点上，它们的延长线也不能交于一点，所以不是共点力。 1．定义： 这样的一组力叫作共点力。 2．力的合成的平行四边形定则只适用于 力。 知识点二 一、平衡状态： 1．物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。 2．特例： 　　　　　　　　 (1)足球静止靠在墙上 (2)小球静止在斜面上 　 　 (3)小球1、2处于静止 (4)在力F作用下沿斜面匀速上滑的物块 二.物体的平衡条件 认真观察以下三幅图片,无论是人类的精妙技艺还是大自然的鬼斧神工,这些平衡之美都令人惊叹,那么立在桌面上的鸡蛋、单脚站立的演员、顶在石块上面的大石头,受力特点有什么相同之处呢? 提示　均受两个力作用,这两个力大小相等,方向相反,作用在同一条竖直直线上。 【知识梳理】： 1．平衡状态： 的状态叫作平衡状态。 2．共点力的平衡： ，就叫作共点力的平衡。 3．共点力的平衡条件： 叫作共点力的平衡条件。 【例题1】(多选)关于共点力，下列说法正确的是(　　) A．作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，那么这两个力是共点力 B．作用在一个物体上的两个力，如果是一对平衡力，那么这两个力是共点力 C．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用点不在同一点上，那么这几个力也可能是共点力 D．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用线可以交汇于一点，那么这几个力是共点力 【例题2】(多选)下列实例中的物体处于平衡状态的是(　　) A．神舟号飞船匀速落到地面的过程 B．汽车在水平路面上启动或刹车的过程 C．汽车停在斜坡上不动 D．竖直上抛的物体在到达最高点的那一瞬间 推论： 平衡条件的推论 (1)二力平衡：若物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个力一定等大、反向。 (2)三力平衡：若物体在三个共点力作用下处于平衡状态，则任意两个力的合力与第三个力等大、反向⇒表示三个力的有向线段首尾相接一定组成闭合的三角形，如图所示。 (3)多力平衡：若物体在n个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意一个力必定与另外(n－1)个力的合力等大、反向。 【课堂达标】 1．若某一物体受共点力作用处于平衡状态，则该物体(　　) A．一定是静止的 B．一定做匀速直线运动 C．所受各共点力的合力可能不为零 D．所受各共点力的合力为零 2．如图所示，水平面上一物体在与水平面成θ角斜向右上方的拉力F作用下处于静止状态。以Ff、FN分别表示物体受到的水平面摩擦力、支持力，G表示物体受到的重力，则下列判断正确的是(　　) A．F和G的合力的方向可能水平向右 B．F和Ff的合力方向竖直向上 C．FN可能为零 D．F和Ff的合力可能大于G 3．如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右。细绳与竖直方向的夹角为α，绳的拉力为FT，则风对气球作用力的大小为(　　) A．　　　　　　 　　　B． C．FTsin α D．FTcos α 4．如图，在倾角为37°的斜面上，一质量为10 kg的物块恰好沿斜面匀速下滑，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0．6，求： (1)物块与斜面间的动摩擦因数μ； (2)若用力拉着物块沿斜面匀速上滑，求拉