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人教版 (2019)必修 第一册5 共点力的平衡导学案
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这是一份人教版 (2019)必修 第一册5 共点力的平衡导学案
3.5共点力的平衡【学习目标】1．知道平衡状态和平衡力的概念。2．了解共点力作用下物体平衡的概念及其应用条件。【学习重难点】1．了解共点力作用下物体平衡的概念及其应用条件。2．会用共点力的平衡条件解决实际问题。【学习过程】一、物体的平衡状态1．下列物体处于平衡状态的是___________①物体m置于木板上，缓缓抬高木板的过程中，物体相对于木板一直静止②静止在斜面上的木块③做匀速直线运动的汽车2．平衡状态：物体_____或做_____________时所处的状态。二、共点力的平衡条件1．要使物体保持平衡状态必须满足_________，即__________，__________。2．（1）物体受两个力时，这两个力的关系是__________（选填“大小相等”或“等大反向”），即合力为零。（2）物体受三个力时，这三个力中的任意两个力的合力与第三个力_____________（选填“大小相等”或“等大反向”），即合力为_______。3．两种平衡情形：（1）物体在共点力的作用下处于静止状态。（2）物体在共点力的作用下处于匀速直线运动状态。4．两种平衡条件的表达式：（1）F合=0。（2）Fx合=0且Fy合=0，其中Fx合与Fy合分别是将所受的力进行正交分解后，物体在x轴和y轴方向上所受的合力。5．共点力的平衡条件得出的三个结论：（1）二力作用：二力等大，反向，是一对平衡力。（2）三力作用：任两力的合力与第三个力等大、反向。（3）n力作用：任一个力与其他所有力的合力等大、反向。【思考·讨论】若火车处于平衡状态，火车处于什么运动状态？【巩固练习】一、单选题1．小刘同学用食指和中指夹住笔，笔以倾斜状态平衡。如图所示为剖面图，则（ ）A．中指对笔的作用力可能为零 B．手指对笔的作用力方向竖直向上C．食指对笔的压力等于中指对笔的支持力 D．中指对笔的作用力方向一定垂直于笔，斜向左上方2．硬币放在转台上，当转台匀速转动时，硬币随转台一起转动。硬币受到（ ）A．重力、支持力、静摩擦力和向心力B．重力、支持力、静摩擦力和离心力C．重力、支持力和指向转轴的静摩擦力D．重力、支持力和与线速度方向相反的摩擦力3．如图所示，质量为m的小球用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点，在外力F的作用下，小球处于静止状态.若要使小球处于静止状态，且悬线OA与竖直方向的夹角保持30°不变，则外力F的大小不可能为（ ）A．0.2mg B．0.5mg C．mg D．2mg4．如图所示，用一根长为l的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向夹角为30°且绷紧，小球A处于静止，则需对小球施加的最小力等于（ ）A．mg B．mg C．mg D．mg5．如图是七孔桥正中央孔，位于中央的楔形石块1，左侧面与竖直方向的夹角为θ，右侧面竖直。若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块1左、右两侧面所受弹力的比值为（ ）A． B．sinθ C． D．6．如图所示，半圆ABC是由一条光滑的杆弯曲而成的。带有小孔的小球穿在杆上，在水平拉力F的作用下小球由半圆最低点B开始缓慢升高，此过程中半圆ABC竖直固定不动，A、C连线水平。在小球缓慢上升的过程中，有关水平拉力F、杆对小球的作用力FN的变化情况，下列说法正确的是（ ）A．F保持不变 B．F逐渐变小C．FN逐渐变大 D．FN逐渐变小7．某同学课间帮助老师抬水。如图所示为某时刻该同学同时抬两桶相同的水，并保持静止状态，下列说法正确的是（ ）A．A桶受到的摩擦力大于自身重力，所以没有掉下来B．增加对A桶的握力，可以增加摩擦力C．A桶和B桶的受到人给的作用力相同D．B桶位置更高，所以人给B桶作用力更大8．如图所示，用水平力把一铁块紧压在竖直墙壁上静止不动，当增大时（ ）A．墙对铁块的弹力减小 B．墙对铁块的摩擦力增大C．墙对铁块的摩擦力不变 D．墙与铁块间的摩擦力减小9．如图所示，两根相同的轻质弹簧一端分别固定于M、N两点，另一端分别与轻绳OP、OQ连接于O点。现用手拉住OP、OQ的末端，使OM、ON两弹簧长度相同（均处于拉伸状态），且分别保持水平、竖直。最初OP竖直向下，OQ与OP成120°夹角。现使OP、OQ的夹角不变，在保持O点不动的情况下，将OP、OQ沿顺时针方向缓慢旋转70°。已知弹簧、轻绳始终在同一竖直平面内，则在两轻绳旋转的过程中（ ）A．OP上的作用力一直减小B．OQ上的作用力一直减小C．OP上的作用力先增大后减小D．OQ旋转至水平位置时，OQ上作用力最大二、填空题10．如图所示，在长木板与水平地面夹角α逐渐缓慢增大到90°的过程中，原来静止在长木板上的物块受到的支持力和摩擦力的变化情况是：支持力将______，摩擦力将______。11．刀、斧、凿等切削工具的刃部叫作劈，如图所示是用斧头劈木柴的示意图。劈的纵截面是一个等腰三角形，使用劈的时候，垂直劈背加一个力F，这个力产生两个作用效果，使劈的两个侧面推压木柴，把木柴劈开。设劈背的宽度为d，劈的侧面长为l，不计斧头的自身重力，则劈的侧面推压木柴的力约为____，劈的纵截面顶角越____（选填“大”或“小”），木柴越容易被劈开。12．如图所示，木板P下端通过光滑铰链固定于水平地面上的O点，物体A、B叠放在木板上且处于静止状态，此时物体B的上表面水平，现使木板P绕O点逆时针缓慢旋转到虚线位置，A、B、P之间均保持相对静止，则B对A的支持力_______，P对B的作用力________（选填“变大”、“减小”或“不变”）。 参考答案：1．B2．C3．A4．B5．C6．C7．C8．C9．A10． 变小 先变大后变小或一直变大11． 小12． 减小 不变
3.5共点力的平衡【学习目标】1．知道平衡状态和平衡力的概念。2．了解共点力作用下物体平衡的概念及其应用条件。【学习重难点】1．了解共点力作用下物体平衡的概念及其应用条件。2．会用共点力的平衡条件解决实际问题。【学习过程】一、物体的平衡状态1．下列物体处于平衡状态的是___________①物体m置于木板上，缓缓抬高木板的过程中，物体相对于木板一直静止②静止在斜面上的木块③做匀速直线运动的汽车2．平衡状态：物体_____或做_____________时所处的状态。二、共点力的平衡条件1．要使物体保持平衡状态必须满足_________，即__________，__________。2．（1）物体受两个力时，这两个力的关系是__________（选填“大小相等”或“等大反向”），即合力为零。（2）物体受三个力时，这三个力中的任意两个力的合力与第三个力_____________（选填“大小相等”或“等大反向”），即合力为_______。3．两种平衡情形：（1）物体在共点力的作用下处于静止状态。（2）物体在共点力的作用下处于匀速直线运动状态。4．两种平衡条件的表达式：（1）F合=0。（2）Fx合=0且Fy合=0，其中Fx合与Fy合分别是将所受的力进行正交分解后，物体在x轴和y轴方向上所受的合力。5．共点力的平衡条件得出的三个结论：（1）二力作用：二力等大，反向，是一对平衡力。（2）三力作用：任两力的合力与第三个力等大、反向。（3）n力作用：任一个力与其他所有力的合力等大、反向。【思考·讨论】若火车处于平衡状态，火车处于什么运动状态？【巩固练习】一、单选题1．小刘同学用食指和中指夹住笔，笔以倾斜状态平衡。如图所示为剖面图，则（ ）A．中指对笔的作用力可能为零 B．手指对笔的作用力方向竖直向上C．食指对笔的压力等于中指对笔的支持力 D．中指对笔的作用力方向一定垂直于笔，斜向左上方2．硬币放在转台上，当转台匀速转动时，硬币随转台一起转动。硬币受到（ ）A．重力、支持力、静摩擦力和向心力B．重力、支持力、静摩擦力和离心力C．重力、支持力和指向转轴的静摩擦力D．重力、支持力和与线速度方向相反的摩擦力3．如图所示，质量为m的小球用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点，在外力F的作用下，小球处于静止状态.若要使小球处于静止状态，且悬线OA与竖直方向的夹角保持30°不变，则外力F的大小不可能为（ ）A．0.2mg B．0.5mg C．mg D．2mg4．如图所示，用一根长为l的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向夹角为30°且绷紧，小球A处于静止，则需对小球施加的最小力等于（ ）A．mg B．mg C．mg D．mg5．如图是七孔桥正中央孔，位于中央的楔形石块1，左侧面与竖直方向的夹角为θ，右侧面竖直。若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块1左、右两侧面所受弹力的比值为（ ）A． B．sinθ C． D．6．如图所示，半圆ABC是由一条光滑的杆弯曲而成的。带有小孔的小球穿在杆上，在水平拉力F的作用下小球由半圆最低点B开始缓慢升高，此过程中半圆ABC竖直固定不动，A、C连线水平。在小球缓慢上升的过程中，有关水平拉力F、杆对小球的作用力FN的变化情况，下列说法正确的是（ ）A．F保持不变 B．F逐渐变小C．FN逐渐变大 D．FN逐渐变小7．某同学课间帮助老师抬水。如图所示为某时刻该同学同时抬两桶相同的水，并保持静止状态，下列说法正确的是（ ）A．A桶受到的摩擦力大于自身重力，所以没有掉下来B．增加对A桶的握力，可以增加摩擦力C．A桶和B桶的受到人给的作用力相同D．B桶位置更高，所以人给B桶作用力更大8．如图所示，用水平力把一铁块紧压在竖直墙壁上静止不动，当增大时（ ）A．墙对铁块的弹力减小 B．墙对铁块的摩擦力增大C．墙对铁块的摩擦力不变 D．墙与铁块间的摩擦力减小9．如图所示，两根相同的轻质弹簧一端分别固定于M、N两点，另一端分别与轻绳OP、OQ连接于O点。现用手拉住OP、OQ的末端，使OM、ON两弹簧长度相同（均处于拉伸状态），且分别保持水平、竖直。最初OP竖直向下，OQ与OP成120°夹角。现使OP、OQ的夹角不变，在保持O点不动的情况下，将OP、OQ沿顺时针方向缓慢旋转70°。已知弹簧、轻绳始终在同一竖直平面内，则在两轻绳旋转的过程中（ ）A．OP上的作用力一直减小B．OQ上的作用力一直减小C．OP上的作用力先增大后减小D．OQ旋转至水平位置时，OQ上作用力最大二、填空题10．如图所示，在长木板与水平地面夹角α逐渐缓慢增大到90°的过程中，原来静止在长木板上的物块受到的支持力和摩擦力的变化情况是：支持力将______，摩擦力将______。11．刀、斧、凿等切削工具的刃部叫作劈，如图所示是用斧头劈木柴的示意图。劈的纵截面是一个等腰三角形，使用劈的时候，垂直劈背加一个力F，这个力产生两个作用效果，使劈的两个侧面推压木柴，把木柴劈开。设劈背的宽度为d，劈的侧面长为l，不计斧头的自身重力，则劈的侧面推压木柴的力约为____，劈的纵截面顶角越____（选填“大”或“小”），木柴越容易被劈开。12．如图所示，木板P下端通过光滑铰链固定于水平地面上的O点，物体A、B叠放在木板上且处于静止状态，此时物体B的上表面水平，现使木板P绕O点逆时针缓慢旋转到虚线位置，A、B、P之间均保持相对静止，则B对A的支持力_______，P对B的作用力________（选填“变大”、“减小”或“不变”）。 参考答案：1．B2．C3．A4．B5．C6．C7．C8．C9．A10． 变小 先变大后变小或一直变大11． 小12． 减小 不变
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