高中物理第一册共点力平衡条件的应用习题.doc

用心爱心专心共点力平衡条件的应用-习题一、教学目标：1、知识目标（1）能用共点力的平衡条件解决有关力的平衡问题；（2）进一步学习受力分析正交分解等方法。2、能力目标：学会使用共点力平衡条件解决共点力作用下物体平衡问题的思路和方法培养学生灵活分析和解决问题的能力。3、德育目标：培养学生具体问题具体分析的学习品质。二、教学重点：共点力平衡条件的应用研究对象的正确选取三、教学难点：受力分析、正交分解、共点力平衡条件的综合应用。四、教学方法：讲练法、归纳法五、教学用具：投影仪、投影片六、教学步骤：（一）知识回顾1：用投影片出示复合题：（1）如果一个物体能够保持或我们就说物体处于平衡状态。（2）当物体处于平衡状态时：a：物体所受各个力的合力等于这就是物体在共点力作用下的平衡条件。b：它所受的某一个力与它所受的其余外力的合力关系是。学生回答问题后教师进行评价和纠正。2、用投影片出示求解共点力作用下平衡问题的解题步骤：（1）确定研究对象（2）对研究对象进行受力分析并画受力图；（3）据物体的受力和已知条件采用力的合成、分解、图解、正交分解法确定解题方法；（4）解方程进行讨论和计算。引入：本节课我们继续运用共点力的平衡条件求解一些实际问题。（二）例题精讲用投影片出示本节课的学习目标：（1）熟练运用共点力的平衡条件解决平衡状态下有关力的计算。（2）灵活选区研究对象进一步熟练受力分析的方法掌握解题的技巧。【例题1】有一个直角支架AOBAO水平放置表面粗糙OB竖直向下表面光滑AO上套有小环POB上套有小环Q两环质量均为m两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连并在某一位置平衡（如图）现将P环向左移一小段距离两环再次达到平衡那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是：A．N不变T变大B．N不变T变小C．N变大T变大D．N变大T变小【解析】设PQ与OA的夹角为α对P有：mg＋Tsinα=N对Q有：Tsinα=mg所以N=2mgT=mg/sinα答案为B。【例题2】如图所示两个完全相同的重为G的球两球与水平地面间的动摩擦因数都是μ一根轻绳两端拴接在两个球上在绳的中点施加一个竖直向上的拉力当绳被拉直后两段绳间的夹角为θ。问当F至少多大时两球将发生滑动？【解析】首先选用整体法由平衡条件得F＋2N=2G①再隔离任一球由平衡条件得Tsin(θ/2)=μN②2·Tcos(θ/2)=F③①②③联立解之点评：选择研究对象是解决物理问题的首要环节．在很多物理问题中研究对象的选择方案是多样的研究对象的选取方法不同会影响求解的繁简程度．对于连结体问题通常用隔离法但有时也可采用整体法．如果能够运用整体法我们应该优先采用整体法这样涉及的研究对象少未知量少方程少求解简便；不计物体间相互作用的内力或物体系内的物体的运动状态相同一般首先考虑整体法．对于大多数动力学问题单纯采用整体法并不一定能解决通常采用整体法与隔离法相结合的方法．（三）巩固练习1、如图所示：重为G＝10N的小球在竖直挡板作用下静止在倾角为=30o的光滑斜面上已知挡板也是光滑的求：（1）挡板对小球弹力的大小；（2）斜面对小球弹力的大小。2、如图所示在一细绳C点系一重物P细绳两端A、B分别固定在墙面上使得AC保持水平BC与水平方向成30°角．已知细绳最大只能承受200N的拉力．那么C点悬挂物的重力最多为________N这时细绳的________段即将断裂．两点说明：一、共点力由于在物理学中常把物体简化成为质点不考虑物体的大小和物体的转动因此对于作用于质点上的几个力必然交于一点形成共点力．有的实际问题中几个力的交汇点不是在质点上而是交于物体外的一点也称为共点力．如图1中两根绳子吊着的电灯三根绳子交于点O绳子的拉力构成共点力则O点为共点力的交汇点．如果三个力作用于一个物体上这三个力的方向如果不平行则必然交于一点．如图2所示．作用于日光灯上的两根斜着的绳子的拉力与日光灯的重力必然交于一点也构成共点力．二、共点力平衡条件的应用应用共点力的平衡条件解题时可以用力的正交分解法也可以用力的平行四边形定则．例如图3中支架B点受到三个力F、F1和F2的作用处于平衡．用力的正交分解法解答时（见图4）是以B点为坐标原点选取XOY坐标系把各个力分解为X、Y方向的分力再根据ΣFX=0ΣFY=0列方程解答．应当注意如果力的方向与坐标轴的方向一致（如图4中的F1、F）那么这个力在另一坐标轴上的分力就为零因此不必分解．根据这个道理我们可以适当地选取坐标轴的取向以便于解题．例如对于受力作用处于静止的物体尽量选取坐标轴的方向与尽量多的作用力的方向重