内容正文:
5 共点力的平衡
课时1 共点力的平衡
定标-关键能力与核心素养
考情揭秘 直击能力 定标素养
基本考查点 共点力;
共点力平衡的条件 能够从平衡的视角解释简单的力学现象,理解物体在共点力作用下保持平衡状态时,力之间的相互关系以及合力为零这一核心要点,从而构建起稳固且清晰的物理模型。
数理不分家,能熟练运用数学中的几何方法和三角函数知识处理共点力平衡,熟练进行知识的迁移和运用。
对较简单的平衡现象进行分析推理,使逻辑思维能力得到有效锻炼。
构建物理模型,知道什么是共点力,即几个力共同作用在同一物体的同一点上,或虽不作用在同一点上但它们的作用线交于一点。
物体所受合力为零是其处于平衡状态的必要和充分条件,形成运动与相互作用的观念。
打破常规思维的束缚,运用逆向思维、等效替代等多种思维方法来解决问题,培养创新思维和应变能力。
重点及难点 利用共点力平衡的处理方法
题型及难度 选择题和计算题,
难度偏易
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第三章 相互作用——力
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本课时主要内容
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第三章 相互作用——力
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第三章 相互作用——力
【答案】同一点 同一点 静止 匀速直线运动 合力为0 大小相等 方向相反 作用在同一直线上 大小相等 方向相反 作用在同一直线上
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【问题导入】
以上四种情况的物体的受力有何特点?物体均处于什么状态?
图甲和图丁中木棒受的力是共点力,引出平衡状态的概念:物体保持静止或者匀速直线运动的状态。
探究1 共点力的平衡条件
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第三章 相互作用——力
【思考与讨论】
受共点力作用的物体保持平衡的条件是什么?
二力平衡时两个力大小相等,方向相反,合力为0;
当物体受到多个力作用平衡时,某个力与其他力的合力大小相等,方向相反,合力为0.
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【典例1】关于共点力的平衡,下列说法正确的是 ( )
A. 处于平衡状态的物体一定处于静止状态
B. 加速度为0时,物体一定处于平衡状态
C. 速度为0时,物体一定处于平衡状态
D. 五个力合力为0,撤去其中的三个力,物体一定不平衡
探究1 共点力的平衡条件
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第三章 相互作用——力
【必备知识】共点力平衡的概念.
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【关键能力】
探究1 共点力的平衡条件
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第三章 相互作用——力
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探究1 共点力的平衡条件
【答案】B
【解题思路】
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第三章 相互作用——力
【探究总结】
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【对标训练1】物体在五个共点力的作用下保持平衡,如图所示,其中大小为10 ,方向水平向右,求:
(1) 若撤去力,而保持其余四个力不变,其余四个力的合力的大小和方向;
(2) 若将转过,物体所受合力的大小.
探究1 共点力的平衡条件
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第三章 相互作用——力
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探究1 共点力的平衡条件
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第三章 相互作用——力
【答案】 (1) 10 ,方向水平向左 (2) 10
【解题思路】
【易错提醒】保持平衡≠速度为0.
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【典例2】如图所示,一个质量为的物体在倾角为的斜面上保持静止,重力加速度为,请分别用合成法和效果分解法求出物体所受的支持力和摩擦力.
探究2 三力平衡的处理方法
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第三章 相互作用——力
【必备知识】点力平衡的条件、力的平行四边形定则.
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【关键能力】
探究2 三力平衡的处理方法
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第三章 相互作用——力
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探究2 三力平衡的处理方法
【答案】
【解题思路】
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第三章 相互作用——力
【探究总结】
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【对标训练2】如图所示,三段不可伸长的细绳能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,其中是水平的,A端、B端分别固定在水平天花板上和竖直墙上.若逐渐增加C端所挂重物的质量,则最先断的绳( )
A. 必定是
B. 必定是
C. 必定是
D. 可能是,也可能是
探究2 三力平衡的处理方法
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第三章 相互作用——力
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探究2 三力平衡的处理方法
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第三章 相互作用——力
【答案】A
【解题思路】
【易错提醒】处理多力平衡问题时,选择两个正交的力的方向作为分解方向,能简化运算,减少计算错误.
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【典例3】如图所示,小孩质量,小车的质量,小孩与小车整体在恒定拉力作用下沿着水平地面做匀速直线运动,拉力方向与水平面的夹角.已知小车与地面间的动摩擦因数 ,重力加速度取10 ,,.求:
(1) 小车对小孩的作用力;
(2) 拉力的大小.
探究3 正交分解法
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第三章 相互作用——力
【问题导入】
若物体受到多个力作用处于平衡状态时,我们还可以用什么方法处理使问题更简洁?
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探究3 正交分解法
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第三章 相互作用——力
【必备知识】受力分析、平面直角坐标系、三角函数、平衡思想.
【关键能力】
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探究3 正交分解法
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第三章 相互作用——力
【答案】 (1) 200 方向竖直向上 (2) 100
【解题思路】
【探究总结】
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【对标训练3】如图所示,质量的物体受到与竖直方向夹角、大小的压力 的作用,在压力的作用下,该物体处于静止状态,已知物体与竖直墙面间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力. (重力加速度取,,)
(1) 此时物体受到的摩擦力是多大?
(2) 若要使物体沿墙面向上匀速滑动,且力的方向不变,则力的大小应变为多少?
探究3 正交分解法
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第三章 相互作用——力
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探究3 正交分解法
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第三章 相互作用——力
【答案】(1) 2 (2) 100
【解题思路】
【易错提醒】力与力之间的夹角要找准确,常见错误是将夹角的余角或补角当成了夹角.
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