高中物理人教版 (新课标)必修17 用牛顿定律解决问题（二）学案及答案

用牛顿运动定律解决问题（二）（课时1）

【学习目标】

1、理解共点力作用下物体平衡状态的概念，能推导出共点力作用下物体的平衡条件。

2、会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题。

【学习重点】

共点力作用下物体的平衡条件及应用．

【学习难点】

共点力平衡条件的应用．

【方法指导】

自主探究、交流讨论、自主归纳

【学习过程】

任务一、课前预习

1、平衡状态

 静止状态或匀速直线运动状态，叫做平衡状态。

 2、共点力作用下物体的平衡条件：

由牛顿第二定律知：在共点力作用下物体的平衡条件是              .

3、物体平衡的两种基本模型

二力平衡条件:等大、反向、共线.

4、研究物体平衡的基本思路和基本方法

（1）转化为二力平衡模型——合成法

三力平衡条件:任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线。

据平行四边形定则作出其中任意两个力的合力来代替这两个力，从而把三力平衡转化为二力平衡。这种方法称为合成法。

（2）转化为四力平衡模型——分解法

物体受三个共点力平衡时，也可以把其中一个力进行分解(一般采用正交分解法)，从而把三力平衡转化为四力平衡模型。这种方法称为分解法。

任务二、典型例题

例1、如图所示，在倾角为θ的斜面上，放一重力为G的光滑小球，球被竖直挡板挡住不下滑，求：球对斜面和挡板的弹力大小。

☆交流讨论

拓展：重G的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针缓慢转到水平位置，在该过程中，斜面和挡板对小球的弹力的大小F1、F2各如何变化？ 

例2、城市中的路灯，无轨电车的供电线路等，经常用三解形的结构悬挂。图为这类结构的一种简化模型。图中硬杆OB可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动，钢索和杆的重量都可忽略。如果悬挂物的重量为G，角AOB等于θ，钢索OA对O点的拉力和杆OB对O点的支持力各是多大？

1、节点O的受到几个力的作用?

2、同学们把具体的解答过程写出来．

【达标检测】

1．若一个物体处于平衡状态，则此物体一定是（  ）

A．静止   B．匀速直线运动  C．速度为零  D．各共点力的合力为零

2．大小不同的三个力同时作用在一个小球上，以下各组中可使小球平衡的是（ ）

A．2 N，3 N，6 N    B．1 N，4 N，6 N

C．35 N，15 N，25 N    D．5 N，15 N，25 N

3．如图在水平力F的作用下，重为G的物体沿竖直墙壁匀速下滑，物体与墙之间的动摩擦因数为μ，物体所受摩擦力大小为

A．μf        B．μ（F＋Ｇ）

C．μ（F－Ｇ）      D．Ｇ   

4．如图所示，一个重为G的木箱放在水平地面上，木箱与水平面间的动摩擦因数为μ，用一个与水平方向成θ角的推力F推动木箱沿地面做匀速直线运动，则推力的水平分力等于

A．Fcosθ       B．μＧ/（cosθ－μsinθ）

C．μＧ/（1－μtanθ）   D．Ｇ    D．Fsinθ

5、如图所示，电灯悬挂于两墙之间，更换绳OA，使连接点A向上移，但保持O点位置不变，则A点向上移时，绳OA的拉力（    ）              A.逐渐增大  B.逐渐减小 C.先增大后减小  D.先减小后增大   

6、质量为5.5Kg的物体，受到斜向右上方与水平方向成370角的拉力F=25N作用，在水平地面上匀速运动，求物体与地面间的动摩擦因数(g=10m/s2)。

7、如图所示，质量为m的木块放在质量为M、倾角为θ的斜面体上，斜面体放在粗糙的水平地面上，用沿斜面向上的拉力F拉木块，使木块与斜面体都保持静止，求地面对斜面体的摩擦力和支持力。

8、如图所示，长为5m的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4m的两杆的顶端A、B ，绳上挂一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个重为12N的物体，平衡时，问：

①绳中的张力T为多少?

②A点向上移动少许，重新平衡后，绳与水平面夹角，绳中张力如何变化?