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《共点力的平衡》相互作用——力PPT课件

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《共点力的平衡》相互作用——力PPT课件 详细介绍:

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《共点力的平衡》相互作用——力PPT课件

第一部分内容:学习目标

1.理解平衡状态的运动特点,并熟练掌握运动状态与受力之间的关系.

2.理解共点力平衡的条件,应用条件解决实际问题.

3.掌握动态平衡的特征,熟练解决其问题.

4.掌握整体法与隔离法的应用.

... ... ...

共点力的平衡PPT,第二部分内容:新知探究

基础梳理

1.对平衡状态的理解

(1)两种平衡状态:共点力作用下的平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态.

(2)“静止”和“v=0”的区别与联系

v=0a=0时,是静止,是平衡状态a≠0时,不是平衡状态

总之,平衡状态是指a=0的状态.

2.共点力平衡的条件

表达式:_________.

自我检测

基础理解

(1)图示是幽默大师卓别林一个常用的艺术造型,他身子侧倾,依靠手杖的支持使身躯平衡.下列说法正确的是(  )

A.水平地面对手杖没有摩擦力的作用

B.水平地面对卓别林没有摩擦力的作用

C.水平地面对手杖的弹力方向沿杆向上

D.水平地面对卓别林的作用力方向一定不是竖直向上的

提示:选D.手杖有向右滑动的趋势,卓别林有向左滑动的趋势,水平地面对手杖和卓别林均有摩擦力的作用,选项A、B错误;水平地面对手杖的弹力方向垂直于地面向上,选项C错误;地面对卓别林的摩擦力方向向右,所以水平地面对卓别林的作用力方向斜向右上方,一定不是竖直向上的,选项D正确.

(2)如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的弹力大小为FN1,木板对球的弹力大小为FN2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦,在此过程中(  )

A.FN1始终减小,FN2始终增大

B.FN1始终减小,FN2始终减小

C.FN1先增大后减小,FN2始终减小

D.FN1先增大后减小,FN2先减小后增大

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共点力的平衡PPT,第三部分内容:师生互动

对共点力平衡条件的理解

问题导引

我们处在一个异彩纷呈的世界里,世界上的物体可谓千姿百态.远古的巨石千百年来一直神奇地矗立着(如图).都市里的人,却自有动中取静的办法,到了大商场里,你只要站着不动,自动扶梯就会安稳匀速地送你上楼下楼(如图).从物理学角度来看,如果一个物体保持静止或做匀速直线运动,我们就说这个物体是处于平衡状态.因此,巨石、匀速电梯上站立的人都是处于平衡状态.那么,保持物体平衡需要什么条件呢?

要点提示 如果物体受两个力作用而平衡,这两个力一定等大反向且作用在一条直线上,即合力为零.如果物体受多个力而平衡,根据力的合成定则,我们可以把任意两个共点力用一个合力来等效代替,据此,三个以上的共点力最终都可以等效简化为两个共点力.可见,三个以上共点力的平衡,最终也都可以简化为二力平衡.根据二力平衡条件,我们就可以得出在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零,即F合=0.

【核心深化】

物体受共点力作用,下列说法正确的是(  )

A.物体的速度等于零,物体就一定处于平衡状态

B.物体相对另一物体保持静止时,物体一定处于平衡状态

C.物体所受合力为零时,就一定处于平衡状态

D.物体做匀加速运动时,物体处于平衡状态

[解析] 处于平衡状态的物体,从运动形式上看是处于静止或匀速直线运动状态,从受力上来看,物体所受合外力为零.速度为零的物体,受力不一定为零,故不一定处于平衡状态,选项A错;物体相对于另一物体静止时,该物体相对地面不一定静止,如当另一物体做变速运动时,该物体也做变速运动,此物体处于非平衡状态,故选项B错;选项C符合平衡条件,为正确选项;物体做匀加速运动,所受合力不为零,故不是平衡状态,选项D错.

(多选)关于共点力,下列说法中正确的有(  )

A.作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,那么这两个力是共点力

B.作用在一个物体上的两个力,如果是一对平衡力,那么这两个力是共点力

C.作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用点不在同一点上,那么这几个力也可能是共点力

D.作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用线可以汇交于一点,那么这几个力是共点力

解析:选BCD.作用在一个物体上的几个力,如果作用在物体的同一点或者虽不作用在物体的同一点,但力的作用线交汇于一点,那么这几个力是共点力,所以选项C、D正确;大小相等、方向相反的力不一定作用在同一点,但一对平衡力必作用于同一物体的同一直线上,是共点力,所以选项A错误,选项B正确.

解决平衡问题常用方法

问题导引

如图所示,重物的重力为G,轻绳AO与BO的A、B端是固定的,平衡时AO是水平的,BO与竖直方向的夹角为θ,能否用分解法和合成法两种方法求出AO的拉力FT1和BO的拉力FT2的大小?

要点提示 选取O点为研究对象,其受力如图甲所示,O点受到三个力的作用:重物对O的拉力大小为G,AO绳的拉力FT1,BO绳的拉力FT2.如图乙所示,作出FT1和FT2的合力等于重力大小,在三角形中解出两绳拉力大小.如图丙所示,将重力沿两绳的方向分解,在三角形中解出两绳拉力大小.

【核心深化】

1.处理静态平衡问题的常用方法

方法      内容

合成法   物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反

分解法   物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按力的效果分解,则其分力和其他两个力满足平衡条件

正交分解法   物体受到三个或三个以上力的作用而平衡,将物体所受的力分解为相互垂直的两组,每组力都满足平衡条件

力的三角形法    对受三个力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移使三个力组成一个首尾依次相接的矢量三角形,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力

2. 解决共点力作用下物体平衡问题的一般思路

... ... ...

共点力的平衡PPT,第四部分内容:随堂知能演练

1.(2019•集宁校级月考)如图所示,人站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯斜向上匀速运动,不计空气阻力,以下说法正确的是(  )

A.人受到重力和支持力的作用

B.人受到重力、支持力和摩擦力的作用

C.人的重力和人对踏板的压力是一对平衡力

D.人对踏板的压力就是人的重力

解析:选A.人站在自动扶梯上,人受到竖直向下的重力作用和竖直向上的支持力作用,人相对于扶梯是静止的,没有运动也没有运动趋势,人不受摩擦力作用,故A正确,B错误;重力和支持力是一对平衡力,人的重力和人对踏板的压力不是平衡力,C错误;人对踏板的压力属于弹力,人的重力是万有引力,二者是不同性质的力,故D错误.

2.(多选)(2019•湖北八校联考)如图所示,A、B两球质量均为m,固定在轻弹簧的两端,分别用细绳悬于O点,其中球A处在光滑竖直墙面和光滑水平墙面的交界处,已知两球均处于平衡状态,OAB恰好构成一个正三角形,则下列说法正确的是(重力加速度为g)(  )

A.球A可能受到四个力的作用

B.弹簧对球A的弹力大于对球B的弹力

C.绳OB对球B的拉力大小一定等于mg

D.绳OA对球A的拉力大小等于或小于1.5mg

解析:选ACD.对球B受力分析,据共点力平衡可知弹簧和绳对球B的作用力大小均为mg,选项C正确;对同一弹簧而言,产生的弹力处处相等,故弹簧对球A的弹力等于对球B的弹力,选项B错误;对球A分析可知,一定受重力、弹簧的弹力、墙面的支持力作用,可能受地面的支持力和绳的拉力,地面的支持力和绳的拉力也可能有一个为0,当地面对球A的支持力为0时,绳上的拉力最大,等于重力和弹簧竖直方向的分力之和,即1.5mg,故选项A、D正确.

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