高中物理功的教案

高中物理《共點(diǎn)力的平衡及應(yīng)用》學(xué)案分析。

高中物理《共點(diǎn)力的平衡及應(yīng)用》學(xué)案分析

同學(xué)們，在日常生活當(dāng)中，我們可以看到很多靜止的東西，比如桌子上放的粉筆盒，比如說我們這個(gè)教室，再比如我們?cè)?8年北京奧運(yùn)會(huì)上看到的一些運(yùn)動(dòng)員在表演關(guān)于平衡的體操動(dòng)作，他們是不是都是靜止的呢？我們說靜止就是平衡的一種特殊形式。還有一列火車在做勻速直線運(yùn)動(dòng)，降落傘帶著救災(zāi)物資在勻速下降，他們都在做勻速運(yùn)動(dòng)。我們說在做勻速運(yùn)動(dòng)也是物體受力平衡的一種表現(xiàn)形式。所以我們說，靜止的物體或者做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體都處于平衡狀態(tài)。（寫板書）
在初中的時(shí)候，我們已經(jīng)學(xué)過了一個(gè)物體在兩個(gè)力的作用下，可以處在平衡狀態(tài)。那么我們說，一個(gè)物體如果處在三個(gè)力或者三個(gè)以上的力的作用下，滿足什么樣的條件可以達(dá)到平衡？現(xiàn)在我們來推導(dǎo)一下，物體處在三個(gè)力或三個(gè)以上的力的情況下想要平衡需要滿足的條件。（以圖解說）我們假設(shè)一個(gè)物體，它受到三個(gè)不同方向的力的作用，這個(gè)物體要平衡的話需要滿足什么條件呢？我們此時(shí)的落腳點(diǎn)是不是應(yīng)該放在初中時(shí)學(xué)過的合力的思想來解決呢？我們可以看做是兩個(gè)力的合力和第三個(gè)力的平衡。我們先做一下兩個(gè)力的合成。力是一個(gè)矢量，滿足平行四邊形法則。根據(jù)平行四邊形原則，做兩個(gè)力的合力。如果說這個(gè)物體處于平衡狀態(tài)，那我們做出來的合力就應(yīng)該和第三個(gè)力大小相等方向相反。
那我們現(xiàn)在做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，三個(gè)人一組。每人用一個(gè)拉力計(jì)從不同方向勾住小環(huán)，記下三個(gè)人的方向和拉力計(jì)的度數(shù)。用圖示法看一下這三個(gè)力的大小和方向有什么規(guī)律。好，大家開始做一下。第一組同學(xué)是不是已經(jīng)做完了?。磕悄銈冋f一下你們組的結(jié)論是什么呢？非常好，是不是和老師的結(jié)論一樣？我們分析三個(gè)力的關(guān)系，不難發(fā)現(xiàn)，他們的合力為零。當(dāng)三個(gè)力同時(shí)作用與物體上，達(dá)到平衡時(shí)，其合力為零。那當(dāng)多個(gè)力作用于物體上的時(shí)候，若要達(dá)到平衡狀態(tài)，是不是合力也應(yīng)為零呢？如果一個(gè)物體受到多個(gè)力的時(shí)候，它水平方向的合力為零，豎直方向的合力也應(yīng)為零。這里有一個(gè)勻速前進(jìn)的小車，那它水平方向所受合力應(yīng)該為零，即向前的牽引力和向后的摩擦力大小相等方向相反。豎直方向呢？小車受到向下的重力和向上的支持力大小相等方向相反。
通過這兩個(gè)例子，可以得出，一個(gè)物體受三個(gè)或三個(gè)以上的力時(shí)，若想達(dá)到平衡狀態(tài)，合力必須為零，即水平方向和豎直方向的合力分別為零。
下面再看一個(gè)例題，有一個(gè)燈泡受到了三個(gè)力的作用，水平天花板給它的力F1、豎直墻給它的力F2、自身所受的重力，燈泡處于靜止?fàn)顟B(tài)，假設(shè)燈泡沿繩方向和水平天花板所成夾角為a，當(dāng)a增大時(shí)，燈泡所受兩個(gè)拉力大小有什么變化？燈泡處于靜止?fàn)顟B(tài)，豎直和水平方向的力均為零。即F1sina-G=0且F1cosa-F2=0。當(dāng)a變大時(shí)，sina變大，F(xiàn)1變?。籧osa變小，F(xiàn)2也變小。

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高中物理《彈力》學(xué)案分析

高中物理《彈力》學(xué)案分析

一、教學(xué)目標(biāo)

【知識(shí)與技能】

1.知道常見的形變，了解物體的彈性；

2.知道彈力產(chǎn)生的條件;

3.知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力，能在力的示意圖中畫出它們的方向。

【過程與方法】

通過探究彈力的存在，能提高在實(shí)際問題中確定彈力方向的能力，體會(huì)假設(shè)推理法解決問題的巧妙。

【情感態(tài)度與價(jià)值觀】

觀察和了解形變的有趣現(xiàn)象，感受自然界的奧秘，感受學(xué)習(xí)物理的樂趣，建立把物理學(xué)習(xí)與生活實(shí)踐結(jié)合起來的習(xí)慣。

二、教學(xué)重難點(diǎn)

【重點(diǎn)】

彈力產(chǎn)生的條件及彈力方向的判定

【難點(diǎn)】

接觸的物體是否發(fā)生形變及彈力方向的確定

三、教學(xué)過程

環(huán)節(jié)一：導(dǎo)入新課

教學(xué)一開始前，給每個(gè)學(xué)生小組分發(fā)彈簧和尺子，讓每個(gè)小組試著把玩這些物件，如用力拉或壓彈簧，用力彎動(dòng)尺子等。在操作過程中思考被拉或壓的彈簧，彎動(dòng)的尺子的有什么共同點(diǎn)是什么?大家可否試著舉出生活中其他的一些諸如這個(gè)彈簧和尺子的例子?

物體的形狀都發(fā)生了改變。由此引入物體的形態(tài)發(fā)生了變化是源于物體都受到了力的作用，這種力就是今天要學(xué)習(xí)的彈力。

環(huán)節(jié)二：新課講授

(一)彈性形變和彈力

概念：物體在力的作用下形狀或體積的改變叫做形變。

提問：剛才舉的那些例子都很容易觀察到，如果一本書放在桌面上，書和桌面發(fā)生形變了沒有?

學(xué)生會(huì)產(chǎn)生疑惑分歧，但教師此時(shí)可以不用詳解，而是做現(xiàn)場(chǎng)演示實(shí)驗(yàn)1，讓學(xué)生觀察用手?jǐn)D壓時(shí)燒瓶的形變(雙手握住注滿紅墨水的燒瓶，用力擠壓底部。上插玻璃管中的紅墨水液面上升。)

為了讓學(xué)生有更直觀深刻的印象，也會(huì)用視頻播放演示實(shí)驗(yàn)2：桌面微小形變的激光演示(在一個(gè)大桌上放兩個(gè)平面鏡M和N，讓一束光依次被這兩面鏡子反射，最后射在刻度尺上形成一個(gè)光點(diǎn)。用力壓桌面，觀察刻度尺上光點(diǎn)位置的變化。)

學(xué)生觀察后思考：通過上面的實(shí)驗(yàn)，我們觀察到什么樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?我們用了什么樣的方法?那書放在桌面上，書和桌面發(fā)生形變了沒有?

分析得出：通過微觀放大的方法觀察，我們發(fā)現(xiàn)原來不容易觀察的瓶子和桌面也發(fā)生了形變。

歸納：由此我們可以想到一切物體都可以發(fā)生形變，形變分為很多種類，有些物體在形變后能夠恢復(fù)原狀，這種形變叫做彈性形變。

提問：發(fā)生彈性形變的物體是不是在所有的情況下都可以恢復(fù)原狀呢?請(qǐng)舉例說明?

學(xué)生能舉出有時(shí)彈簧拉得過長就恢復(fù)不了原狀。指出：如果形變過大，超過一定的限度，撤去作用力后物體不能完全恢復(fù)原來的形狀，這個(gè)限度叫做彈性限度。

根據(jù)前面的鋪墊，總結(jié)彈力的概念：發(fā)生形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，對(duì)與它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用，這種力叫做彈力。例舉蹦床的例子說明。

(二)幾種彈力的方向

教師在黑板上畫出書與桌面之間的相互作用力，與學(xué)生一起分析之間的相互作用關(guān)系，指出書對(duì)桌面的壓力和桌面對(duì)書的支持力都是彈力。

舉出實(shí)例：給出吊燈圖片，做出分析。以燈為研究受力對(duì)象，鏈子指向鏈子收縮的方向吊住吊燈，鏈子發(fā)生形變。鏈子被拉長，就要企圖恢復(fù)形變。這里施力物體——鏈子，受力物體——燈。這時(shí)候鏈子對(duì)燈的拉力的方向是——豎直向上，指向鏈子收縮的方向。

做出總結(jié)：彈力方向——施力物體形變恢復(fù)的方向;與施力物體形變方向相反。壓力和支持力的方向總是垂直于接觸面指向受力物體，繩的拉力總是沿著繩子指向繩收縮的方向。

環(huán)節(jié)三：鞏固提高

給出如下三個(gè)圖片，要求學(xué)生畫出彈力的示意圖。

歸納總結(jié)：

三種接觸情況下彈力的方向：

(1)面面接觸，垂直于接觸面指向被支持的物體

(2)點(diǎn)面接觸，垂直于接觸面指向被支持的物體

(3)點(diǎn)點(diǎn)接觸，垂直于接觸點(diǎn)的切面指向被支持物體。

環(huán)節(jié)四：小結(jié)作業(yè)

小結(jié)：師生歸納彈力的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

作業(yè)：預(yù)習(xí)后面胡克定律，了解彈力大小的特點(diǎn)。

四、板書設(shè)計(jì)

共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用

一位優(yōu)秀的教師不打無準(zhǔn)備之仗，會(huì)提前做好準(zhǔn)備，高中教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案，做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來，使高中教師有一個(gè)簡單易懂的教學(xué)思路。所以你在寫高中教案時(shí)要注意些什么呢？以下是小編為大家收集的“共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用”歡迎大家與身邊的朋友分享吧！

教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、知道什么叫共點(diǎn)力作用下的平衡狀態(tài)．
2、掌握共點(diǎn)力的平衡條件．
3、會(huì)用共點(diǎn)力的平衡條件解決有關(guān)平衡問題．

能力目標(biāo)
1、培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用力的矢量合成法則平行四邊形定則進(jìn)行力的合成、力的分解的能力．
2、培養(yǎng)學(xué)生全面分析問題的能力和推理能力．

情感目標(biāo)
1、教會(huì)學(xué)生用辨證觀點(diǎn)看問題，體會(huì)團(tuán)結(jié)協(xié)助．

典型例題

關(guān)于斜面物體的摩擦力的兩種分析方法以及拓展

例1如圖，一物塊靜止在傾角為37°的斜面上，物塊的重力為20N，請(qǐng)分析物塊受力并求其大?。?/p>

分析：物塊受豎直向下的重力，斜面給物塊的垂直斜面向上的支持力，斜面給物塊的沿斜面向上的靜摩擦力．

解：

1、方法1——用合成法

（1）合成支持力和靜摩擦力，其合力的方向豎直向上，大小與物塊重力大小相等；

（2）合成重力和支持力，其合力的方向沿斜面向下，大小與斜面給物塊的沿斜面向上的靜摩擦力的大小相等；

（3）合成斜面給物塊的沿斜面向上的靜摩擦力和重力，其合力的方向垂直斜面向下，大小與斜面給物塊的垂直斜面向上的支持力的大小相等．

合成法的講解要注意合力的方向的確定是唯一的，這有共點(diǎn)力平衡條件決定，關(guān)于這一點(diǎn)一定要與學(xué)生共同分析說明清楚．

2、方法2——用分解法

理論上物塊受的每一個(gè)力都可分解，但實(shí)際解題時(shí)要根據(jù)實(shí)際受力情況來確定分解哪個(gè)力(被確定分解的力所分解的力大小方向要明確簡單易于計(jì)算)，本題正交分解物塊所受的重力，利用平衡條件，，列方程較為簡便．

為了學(xué)生能真正掌握物體的受力分析能力，要求學(xué)生全面分析使用力的合成法和力的分解法，要有一定數(shù)量的訓(xùn)練．

方法2的拓展1：一物塊靜止在傾角為的斜面上，物塊的重力為，請(qǐng)分析物塊受力并分析當(dāng)傾角慢慢減小到零的過程其大小的變化情況．

解：依題意用分解法將物塊受的重力正交分解，利用，的平衡條件，得斜面給物塊的垂直斜面向上的支持力的大小為，

斜面給物塊的沿斜面向上的靜摩擦力的大?。?/p>

物塊受的重力是不變的(關(guān)于這一點(diǎn)學(xué)生非常清楚)，根據(jù)數(shù)學(xué)的知識(shí)的分析可以知道當(dāng)傾角慢慢減小到零的過程，

逐漸增大，最后等于物塊的重力；

逐漸減小，最后等于零．

適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，提醒學(xué)生分析的方法和結(jié)論；提醒學(xué)生極限法的應(yīng)用，即傾角等于零時(shí)的極限情況下分析題目．

方法2的拓展2：一物塊放在傾角為的斜面上，物塊的重力為，斜面與物塊的動(dòng)摩擦因數(shù)為，請(qǐng)分析物塊受力的方向并分析當(dāng)傾角慢慢由零增大到90°的過程，物塊對(duì)斜面的壓力受到的摩擦力其大小的變化情況．

分析物塊受力：時(shí)，只受兩個(gè)力重力和斜面給的支持力，此時(shí)沒有摩擦力；

　時(shí)，物塊只受一個(gè)力，物塊的重力．(此亦為極限法處理)．

借此，和學(xué)生一起分析，可知物塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是變化的，既開始時(shí)物塊靜止在斜面上，這時(shí)物塊受三個(gè)力．

物塊的重力，斜面給物塊的支持力和斜面給物塊的靜摩擦力．

在斜面給物塊的靜摩擦力等于物塊的下滑力時(shí)，物塊開始滑動(dòng)，此時(shí)物塊依舊受三個(gè)力，物塊的重力，斜面給物塊的支持力和斜面給物塊的滑動(dòng)摩擦力．物塊處于加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．(這里學(xué)習(xí)應(yīng)用了運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的分段處理方法)．在此基礎(chǔ)上分析每個(gè)力的大小變化情況．(利用物體平衡條件和滑動(dòng)摩擦力的性質(zhì)來分析求解)．

重力大小不變；斜面給物塊的支持力的大小逐漸減??；斜面給物塊的摩擦力的大小是先增大后減?。?/p>

利用正交分解分析物體的受力情況

例2質(zhì)量為的物體，用水平細(xì)繩拉著，靜止在傾角為的光滑固定斜面上，求物體對(duì)斜面的壓力的大小．如圖所示．

解：解決力學(xué)問題首先對(duì)（研究對(duì)象）物體進(jìn)行受力分析，物體在斜面上受三個(gè)力：重力、支持力、繩的拉力．以作用點(diǎn)為原點(diǎn)建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系．

由平衡條件即，（找準(zhǔn)邊角關(guān)系）可得：

由此得到斜面對(duì)物體的垂直作用力為：

由牛頓第三定律（作用力和反作用力的關(guān)系）可知：

物體對(duì)斜面的壓力的大小為：

探究活動(dòng)
作圖法

根據(jù)力的平行四邊形定則，利用直尺（一般常用的是毫米刻度尺）去求幾個(gè)力的合力或去求合力的某一個(gè)分力．利用作圖法解決共點(diǎn)力作用下物體的平衡問題，雖然此種方法簡潔、直觀、方便，但由于在利用作圖法過程中誤差的存在（包括作圖誤差、視圖誤差、測(cè)量誤差等）不可避免，得到的結(jié)果太粗糙．因此，我們?cè)诮忸}時(shí)一般不用作圖法．而只是在探討力的變化規(guī)律及相互關(guān)系時(shí)使用．
題1　驗(yàn)證兩個(gè)分力和合力的關(guān)系遵從平行四邊形定則
題2　探討隨著兩個(gè)共點(diǎn)力大小及夾角發(fā)生變化時(shí)合力的變化規(guī)律
上面兩個(gè)例題請(qǐng)同學(xué)們自己用直尺動(dòng)手作一下實(shí)地的研究．

高考物理共點(diǎn)力平衡

共點(diǎn)力作用下物體的平衡

知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)

一、物體的平衡

物體的平衡有兩種情況：一是質(zhì)點(diǎn)靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體的加速度為零；二是物體不轉(zhuǎn)動(dòng)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)（此時(shí)的物體不能看作質(zhì)點(diǎn)）。

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于共點(diǎn)力作用下物體的平衡，不要認(rèn)為只有靜止才是平衡狀態(tài)，勻速直線運(yùn)動(dòng)也是物體的平衡狀態(tài)．因此，靜止的物體一定平衡，但平衡的物體不一定靜止．還需注意，不要把速度為零和靜止?fàn)顟B(tài)相混淆，靜止?fàn)顟B(tài)是物體在一段時(shí)間內(nèi)保持速度為零不變，其加速度為零，而物體速度為零可能是物體靜止，也可能是物體做變速運(yùn)動(dòng)中的一個(gè)狀態(tài)，加速度不為零。由此可見，靜止的物體速度一定為零，但速度為零的物體不一定靜止．因此，靜止的物體一定處于平衡狀態(tài)，但速度為零的物體不一定處于靜止?fàn)顟B(tài)。

總之，共點(diǎn)力作用下的物體只要物體的加速度為零，它一定處于平衡狀態(tài)，只要物體的加速度不為零，它一定處于非平衡狀態(tài)。

共點(diǎn)力的平衡條件學(xué)案

3.5共點(diǎn)力的平衡條件學(xué)案（粵教版必修1）
1．物體處于靜止或者保持______________的狀態(tài)，稱為物體的平衡狀態(tài)．如桌面上靜止的書、彈簧上靜止的小球和在吊環(huán)上靜止的運(yùn)動(dòng)員等，都處于平衡狀態(tài)．
2．高中物理研究的物體平衡包括以下兩種情況
(1)靜態(tài)平衡：是指物體處于______狀態(tài)，其本質(zhì)特征是物體所受合力為____，運(yùn)動(dòng)學(xué)特征為______為零，________也為零．
(2)動(dòng)態(tài)平衡：是指物體處于________________
狀態(tài)，其本質(zhì)特征仍是物體所受合力為零，運(yùn)動(dòng)學(xué)特征為______恒定，________為零．
3．對(duì)平衡狀態(tài)的理解
若a＝0且________，是物體保持靜止?fàn)顟B(tài)的充要條件；若a≠0，v＝0，只能說物體的瞬時(shí)速度為零，而不能說物體處于平衡狀態(tài)．平衡狀態(tài)的根本特征是________而非________．
4．平衡條件
物體在共點(diǎn)力作用下的平衡條件是所受合外力為____．
一、平衡狀態(tài)
圖1
[問題情境]
如圖1所示，我們?cè)陔娨暪?jié)目中看到過一類很驚險(xiǎn)的雜技節(jié)目，或頂碗，或走鋼絲，或一個(gè)男演員在肩膀上放一根撐桿，一個(gè)小女孩在桿上做出很多優(yōu)美、驚險(xiǎn)的動(dòng)作，或?qū)⒁巫盈B放得很高，每張椅子都只有一只腿支撐，一個(gè)演員在椅子不同高度處做各種動(dòng)作……這些節(jié)目有一個(gè)共同點(diǎn)，就是要保證碗或演員不能摔下來，實(shí)際上，演員們的表演都是很成功的，為什么演員或碗不會(huì)掉下來呢？

[要點(diǎn)提煉]
1．平衡狀態(tài)
一個(gè)物體在共點(diǎn)力作用下，如果保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則這個(gè)物體就處于平衡狀態(tài)．如光滑水平面上勻速滑動(dòng)的物塊；沿斜面勻速下滑的木箱；天花板上懸掛的吊燈等．這些物體都處于平衡狀態(tài)．
2．分類：共點(diǎn)力作用下物體的平衡分為兩種情形，即靜平衡(物體靜止)和動(dòng)平衡(物體做勻速直線運(yùn)動(dòng))．
3．對(duì)靜止的理解
靜止與速度v＝0不是一回事，物體保持靜止?fàn)顟B(tài)，說明v＝0，a＝0，兩者同時(shí)成立，若僅是v＝0，a≠0，如豎直上拋到最高點(diǎn)的物體，此時(shí)物體并不能保持靜止，上拋到最高點(diǎn)的物體并非處于平衡狀態(tài)．
二、共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件和求解方法

[要點(diǎn)提煉]
1．共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件
(1)處于平衡狀態(tài)的物體，其加速度a＝0，由牛頓第二定律F＝ma知，物體所受合力F合＝0，即共點(diǎn)力作用下物體處于平衡狀態(tài)的力學(xué)特點(diǎn)是__________________．
(2)F合＝0，則在任一方向上物體所受合力也為零．將物體所受的共點(diǎn)力正交分解，則平衡條件可表示為下列方程組：________________.
2．求解共點(diǎn)力作用下物體平衡的方法
(1)三角形法：這種方法主要用來解決三力平衡問題．根據(jù)平衡條件并結(jié)合力的合成或分解的方法，把三個(gè)平衡力轉(zhuǎn)化為三角形的三條邊，然后通過解三角形求解平衡問題．解三角形的多數(shù)情況是解直角三角形，如果力的三角形并不是直角三角形，能轉(zhuǎn)化為直角三角形的盡量轉(zhuǎn)
化為直角三角形，如利用菱形的對(duì)角線相互垂直的特點(diǎn)就得到了直角三角形．不能轉(zhuǎn)化為直角三角形時(shí)，可利用力的三角形與空間幾何三角形的相似等規(guī)律求解．
(2)正交分解法：正交分解法在處理四力或四力以上的平衡問題時(shí)非常方便．將物體所受各個(gè)力均在兩互相垂直的方向上分解，然后分別在這兩個(gè)方向上列方程，此時(shí)平衡條件可表示為
Fx＝0Fy＝0
例1物體在共點(diǎn)力作用下，下列說法中正確的是()
A．物體的速度在某一時(shí)刻等于零時(shí)，物體一定處于平衡狀態(tài)
B．物體相對(duì)另一物體保持靜止時(shí)，物體一定處于平衡狀態(tài)
C．物體所受合力為零時(shí)，就一定處于平衡狀態(tài)
D．物體做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體處于平衡狀態(tài)
聽課記錄

變式訓(xùn)練1下列物體中處于平衡狀態(tài)的是()
A．靜止在粗糙斜面上的物體
B．沿光滑斜面下滑的物體
C．在平直路面上勻速行駛的汽車
D．做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體在剛開始下落的一瞬間
圖2
例2如圖2所示，在傾角為α的斜面上，質(zhì)量為m的物體在水平力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，試分析該物體的受力情況．
圖3
變式訓(xùn)練2如圖3所示，一球A夾在豎直墻與三角形劈B的斜面之間，三角形劈的重力為G，劈的底部與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，劈的斜面與豎直墻面是光滑的，劈的斜面傾角為45°.問：欲使劈靜止不動(dòng)，球的重力不能超過多大？(設(shè)劈的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)

圖4
例3如圖4所示，把球夾在豎直墻AC和木板BC之間，不計(jì)摩擦，球?qū)Φ膲毫镕N1，球?qū)Π宓膲毫镕N2，在將板BC逐漸放至水平的過程中，下列說法中正確的是()
A．FN1和FN2都增大
B．FN1和FN2都減小
C．FN1增大，F(xiàn)N2減小
D．FN1減小，F(xiàn)N2增大
聽課記錄
圖5
變式訓(xùn)練3如圖5所示，電燈懸掛于兩墻壁之間，更換水平繩OA使連接點(diǎn)A向上移動(dòng)，而保持O點(diǎn)的位置不變，則A點(diǎn)向上移動(dòng)時(shí)()
A．繩OB的拉力逐漸增大
B．繩OB的拉力逐漸減小
C．繩OA的拉力先增大后減小
D．繩OA的拉力先減小后增大
【即學(xué)即練】
1．若一個(gè)物體處于平衡狀態(tài)，則此物體一定是()
A．靜止的
B．勻速直線運(yùn)動(dòng)
C．速度為零
D．合力為零
圖6
2．如圖6所示，地面上斜放著一塊木板AB，上面放一個(gè)木塊，木塊相對(duì)斜面靜止．設(shè)斜面對(duì)木塊的支持力為FN，木塊所受摩擦力為f.若使斜面的B端緩慢放低時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生下述的哪種結(jié)果()
A．FN增大，f增大
B．FN增大，f減小
C．FN減小，f增大
D．FN減小，f減小
圖7
3．如圖7，物體m靜止在傾角為θ的斜面上，用水平力F推物體m，若F由零稍微增大一些，但m仍靜止，則()
A．物體m受到的靜摩擦力一定減小
B．物體m受到的合外力不變
C．斜面受到的壓力增大
D．物體m對(duì)斜面的靜摩擦力一定增大
圖8
4．如圖8所示，一木板B放在水平地面上，木塊A放在B的上面，A的右端通過輕質(zhì)彈簧秤固定在直立的墻壁上，用F向左拉動(dòng)B，使它以速度v運(yùn)動(dòng)，這時(shí)彈簧秤示數(shù)為FT.下面的說法中正確的是()
A．木板B受到的滑動(dòng)摩擦力的大小等于FT
B．地面受到的滑動(dòng)摩擦力的大小等于FT
C．若木板以2v的速度運(yùn)動(dòng)，木塊A受到的摩擦力的大小等于2FT
D．若2F的力作用在木板上，木塊A受到的摩擦力的大小等于FT
參考答案
課前自主學(xué)習(xí)
1．勻速直線運(yùn)動(dòng)
2．(1)靜止零速度加速度(2)勻速直線運(yùn)動(dòng)速度加速度
3．v＝0a＝0v＝0
4．零
核心知識(shí)探究
一、
[問題情境]
演員們經(jīng)過長期的訓(xùn)練，很好地掌握并利用了物體的平衡條件．
二、
[要點(diǎn)提煉]
1．(1)所受合外力F合＝0(2)Fx＝0；Fy＝0
解題方法探究
例1C[處于平衡狀態(tài)的物體，從運(yùn)動(dòng)形式上是處于靜止?fàn)顟B(tài)或保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，從受力上看，物體所受合力為零．某一時(shí)刻速度為零的物體，受力不一定為零，故不一定處于平衡狀態(tài)，A錯(cuò)；物體相對(duì)于另一物體靜止時(shí)，該物體不一定處于平衡狀態(tài)，如當(dāng)另一物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，該物體也做相同的變速運(yùn)動(dòng)，此物體處于非平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)；C選項(xiàng)符合平衡條件的判斷，為正確選項(xiàng)；物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，所受合力不為零，故不是平衡狀態(tài)，D錯(cuò)．]
變式訓(xùn)練1AC[在共點(diǎn)力的作用下，物體如果處于平衡狀態(tài)，則該物體必同時(shí)具有以下兩個(gè)特點(diǎn)：從運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來說，物體保持靜止或者勻速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為零；從受力情況來說，合力為零．物體在某一時(shí)刻的速度為零，并不等同于這個(gè)物體保持靜止，如果物體所受的合力不為零，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就要發(fā)生變化，在下一個(gè)瞬間就不再是靜止的了，所以物體是否處于平衡狀態(tài)要由物體所受的合外力和加速度判斷，而不能認(rèn)為物體某一時(shí)刻速度為零，就是處于平衡狀態(tài)．本題的正確選項(xiàng)應(yīng)為A、C.]
例2見解析
解析如圖所示，物體m受重力mg、斜面支持力FN、水平力F作用，是否受靜摩擦力？其方向怎樣？要回答這個(gè)問題，必須分析三個(gè)力的關(guān)系才能夠確定．
解法一：(1)當(dāng)FN、F、mg三力平衡，即沿斜面有Fcosα＝mgsinα?xí)r，即使斜面粗糙，物體也不受摩擦力．
(2)當(dāng)FN、F、mg合力沿斜面向上時(shí)，即在斜面方向上Fcosαmgsinα?xí)r，物體必然受沿斜面向下的摩擦力，否則物體不可能平衡，此時(shí)物體所受摩擦力大小為f＝Fcosα－mgsinα.
(3)當(dāng)FN、F、mg合力沿斜面向下時(shí)，即沿斜面方向有Fcosαmgsinα?xí)r，物體必然受沿斜面向上的摩擦力作用，此時(shí)物體所受摩擦力大小為f＝mgcosα－Fcosα.
解法二：可用假設(shè)法，假設(shè)物體所受摩擦力f沿斜面向下，則根據(jù)物體平衡條件，得Fcosα＝f＋mgsinα，所以f＝Fcosα－mgsinα.
討論：①當(dāng)Fcosα－mgsinα＝0時(shí)，f＝0.
②當(dāng)Fcosα－mgsinα0時(shí)，f0，物體所受摩擦力方向與假設(shè)方向相同，即沿斜面向下．
③當(dāng)Fcosα－mgsinα0時(shí)，f0，物體所受摩擦力方向與假設(shè)方向相反，即沿斜面向上．
變式訓(xùn)練2球的重力不能超過μ1－μG
解析由三角形劈與地面之間的最大靜摩擦力，可以求出三角形劈所能承受的最大壓力，由此可求出球的最大重力．
球A與三角形劈B的受力情況如圖甲、乙所示，球A在豎直方向的平衡方程為：
GA＝FNBAsin45°①
三角形劈的平衡方程為：
fm＝FNABsin45°②
FNB＝G＋FNABsin45°③
另有fm＝μFNAB④
由②③④式可得：FNAB＝μG221－μ
而FNBA＝FNAB，代入①式可得：GA＝μ1－μG
例3B[準(zhǔn)確畫出物體的受力圖，明確哪些量變、哪些量不變，然后由平衡條件和幾何知識(shí)進(jìn)行分析求解．
雖然題目中的FN1和FN2涉及的是墻和木板的受力情況，但研究對(duì)象只能取球，由于球處于一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡過程，F(xiàn)N1和FN2都是變力，畫受力圖可以先畫開始時(shí)刻的，然后再根據(jù)各力的關(guān)系定性或定量地討論某力的變化規(guī)律．
球所受的重力G產(chǎn)生的效果有兩個(gè)：使球壓墻的力F1和使球?qū)Π宓膲毫2.根據(jù)G產(chǎn)生的效果將其分解，如圖所示，則F1＝FN1，F(xiàn)2＝FN2.從圖中不難看出，當(dāng)板BC逐漸被放平的過程中，F(xiàn)1的方向保持不變而大小逐漸減小，F(xiàn)2與G的夾角逐漸變小，其大小也逐漸減小，因此正確選項(xiàng)為B.]
變式訓(xùn)練3BD
[該題是動(dòng)態(tài)平衡問題，處理這類問題要牢記一點(diǎn)，取結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象，繩OA、OB的拉力的合力F合與燈的重力G大小相等方向相反，始終不變，由平行四邊形法則畫出矢量圖如右圖．
由圖可知：在A點(diǎn)上移的過程中，F(xiàn)1先變小后增大，F(xiàn)2一直減小，所以答案B、D正確．]
即學(xué)即練
1．D
2．B[木塊在重力、支持力、摩擦力作用下平衡，F(xiàn)N＝Gcosθ，f＝Gsinθ.]
3．BC[當(dāng)物體不受F作用時(shí)，由受力分析可知：
沿斜面方向，有摩擦力f＝mgsinθ
沿垂直斜面方向，斜面對(duì)物體的支持力FN＝mgcosθ
當(dāng)水平力F作用于物體m上并由零稍微增大后，物體仍靜止，所受合力為零，B選項(xiàng)正確．
由分析知：
f＝Fcosθ－mgsinθ，F(xiàn)N＝Fsinθ＋mgcosθ
因而，當(dāng)F稍微增大一些時(shí)，F(xiàn)N必增大，斜面受到的正壓力增大，選項(xiàng)C正確．F開始增大，f減小，當(dāng)F增大到Fcosθ＝mgsinθ時(shí)，f＝0.當(dāng)F繼續(xù)增大時(shí)，物體m相對(duì)于斜面有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故靜摩擦力改變方向，此時(shí)沿斜面方向上平衡方程可變?yōu)椋篎cosθ＝mgsinθ＋f
當(dāng)F繼續(xù)增大時(shí)，f亦繼續(xù)增大，直至物體開始滑動(dòng)，故A、D錯(cuò)誤，B、C正確．]
4．D