3.5 共点力的平衡 导学案 -2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

高一年级 物理学案 总第（19）期 ( 专题 共点力平衡 班级学号 姓名 ) §3.5 共点力平衡 一、【目标展示】 学习目标：共点力的概念、共点力平衡的条件 学习重点：共点力平衡的条件、分析共点力平衡的方法 二、【师生互动】 【导学1】一、共点力、平衡状态 观察以下图片，思考问题 问题：可以把上述情况的力分为两类，你认为哪些情况可以分为一类，根据什么来划分的？ 1．共点力：几个力如果都作用在物体的_____，或者它们的作用线_____，这几个力叫做共点力。 2．平衡状态：物体受到几个力作用时，如果保持_____或_____状态，我们就说这个物体处于_____。 【导学2】二、共点力平衡的条件 思考：如图前两个物体处在静止状态，根据二力平衡，我们可以知道物体所受合外力为零，那么，当物体受到多个力的作用时，处于平衡状态，其所受的合力是否也为零？ 1．利用力的合成规律，分析第三图中的小球合力是否为零？ 2．根据正交分解法，分析图4中的物块合力是否为零？ 【讨论归纳】 共点力平衡的条件：_____； 2．若采用正交分解法，平衡条件表示为：_____； 3．物体处于平衡状态时，其所受合力_____；物体所受合力_____，物体一定处于平衡状态。 4．平衡条件的的推论： （1）三力平衡：物体在三个力的作用下保持平衡，其中任意两个力的合力一定与第三个力_____； （2）多力平衡：物体在多个力的作用下保持平衡，其中任意一个力与其余力的合力_____； 【导练1】物体在五个共点力的作用下保持平衡，如图所示，其中F1大小为10 N，方向水平向右． (1)若撤去力F1，而保持其余四个力不变，求其余四个力的合力的大小和方向； (2)若将F1转过90°，求物体所受的合力大小． 【导学3】三、静态平衡的分析方法 思考：分析物体的静态平衡问题，本质是分析物体的受力，因此可以采用哪些方法对静态平衡问题进行分析呢？ 【讨论归纳】 1．合成法：物体在三个力的作用下保持平衡，其中任意两个力的合力一定与第三个力_____； 合成法一般用于物体受三个共点力的平衡问题； 2．分解法：物体在三个力的作用下保持平衡，将其中一个力按力的作用效果分解，则其分力与其它两个力满足平衡关系； 3．正交分解法：物体受三个力或三个以上的力的作用时，将物体所受的力分解为_____的两组力，每组力合力都为_____； 讨论：正交分解法该如何选取坐标轴的方向？ 4．处理平衡问题的步骤： (1)选择研究对象：研究对象可以是_____、_____，也可以是一个结点； (2)画受力示意图：对研究对象进行_____，画出手里示意图； (3)明确分析方法：合成法、正交分解法； (4)列方程求解：根据平衡条件列出平衡方程； (3)静摩擦力大小与正压力无关； 【导练2】用绳子将鸟笼挂在一根横梁上，如图所示．若鸟笼重19.6 N，求绳子OA和OB对结点O的拉力．(请尝试用多种方法解答) 【体系构建】 四、【高质训练】 1．一个物体受到三个共点力的作用，如果三个力的大小为如下各组情况，那么有可能使物体处于平衡状态的是(　　) A．1N、4N、7N B．2N、6N、9N C．6N、8N、6N D．2N、5N、8N 2．如图所示，斜面固定在水平地面上，木块静止在粗糙的斜面上。则下列说法正确的是(　　) A．木块所受的合力沿斜面向下 B．斜面对木块的摩擦力可能沿斜面向下 C．斜面对木块的支持力等于木块的重力 D．斜面对木块的作用力大小等于木块的重力 3．用水平方向的力F将一块重为G的木块紧压在竖直的墙壁上，使木块保持静止，已知竖直墙壁与木块之间的动摩擦因数为μ。若增大水平力F，木块仍保持静止 A．木块与竖直墙壁间的接触面可能是光滑的 ( F )B．木块与墙之间静摩擦力增大 C．木块与墙之间的摩擦力大小为μ F D．木块与墙之间静摩擦力不变 4．如图所示，甲、乙两物体叠放在水平面上，用水平力F拉物体乙，它们 ... ...