2020高中物理 第章 研究物体间的相互作用 第5节 共点力的平衡条件学案（含解析）粤教版1.docx

学必求其心得，业必贵于专精 学必求其心得，业必贵于专精 PAGE 6 - 学必求其心得，业必贵于专精 第五节　共点力的平衡条件 学 习 目 标 知 识 脉 络 1.理解共点力作用下物体的平衡状态． 2。知道共点力的平衡条件． 3。掌握共点力作用下物体的平衡问题的处理方法. 共点力的平衡 1．平衡状态：物体处于静止或者保持匀速直线运动的状态叫作平衡状态． 2．共点力的平衡:物体如果受到共点力的作用且处于平衡状态，就叫作共点力的平衡． 3．平衡条件：为了使物体保持平衡状态,作用在物体上的力所必须满足的条件，叫作共点力的平衡条件． (1）二力平衡：物体在两个共点力作用下处于平衡状态，其平衡条件是这两个力大小相等、方向相反． （2)物体在共点力作用下的平衡条件是所受合外力为零． 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”） (1)在平直的高速公路上匀速行驶的汽车处于平衡状态． (√) （2）用手拿一粒钢球,刚松手的瞬间，小球仍处于平衡状态． (×） (3）合外力保持恒定的物体处于平衡状态． （×） 2．若一个物体处于平衡状态，则此物体一定是(　　) A．静止　　　　　 B．做匀加速直线运动 C．做匀速直线运动 D．所受合外力为零 D　[物体处于平衡状态是指物体保持匀速直线运动或静止,其合外力为零，加速度为零．所以选项D正确．］ 3．一个重为20 N的物体置于光滑的水平面上，当用一个F＝5 N的力竖直向上拉该物体时，如图所示,物体受到的合力为(　　) A．15 N　　　　　 B．25 N C．20 N D．0 D　［因竖直向上的拉力F小于物体的重力，故物体仍处于平衡状态,所受合力为零,故选项D正确．］ 共点力的平衡条件 1。两种平衡情形 (1）物体在共点力作用下处于静止状态． （2)物体在共点力作用下处于匀速直线运动状态． 2．两种平衡条件的表达式 （1）F合＝0. (2)eq \b\lc\{（\a\vs4\al\co1(Fx合＝0，Fy合＝0）) 其中Fx合和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． 3．由平衡条件得出的三个结论 【例1】　如图所示，物体A重400 N，A与桌面间的最大静摩擦力为120 N，AC绳水平，OC绳与竖直方向的夹角为30°，当物体B重100 N时,求：A所受的摩擦力为多少？（g取10 m/s2 解析:结点C的受力如图所示，沿水平和竖直方向画出x轴和y轴,建立平面直角坐标系． 根据平衡条件得FCOsin 30°－FCA＝0 ① FCOcos 30°－mBg＝0 ② 联立①②得FCA＝mBgtan 30°＝eq \f（100\r（3），3) N＝57。7 N〈120 N 物体A保持静止 A水平方向受到AC的拉力和桌面的静摩擦力的作用． 根据二力平衡，A受到的静摩擦力为 f＝FCA＝mAgtan 30°＝100×eq \f(\r（3)，3) N＝57.7 N。 答案:57。7 N 求解共点力平衡问题的一般步骤 （1)选取研究对象． (2)对所选取的研究对象进行受力分析，并画出受力示意图． (3）对研究对象所受的力进行处理，采用合成法(或分解法)、或者正交分解法,建立合适的直角坐标系，对各个力进行正交分解． (4)由平衡条件列方程,Fx合＝0,Fy合＝0. （5)应用解三角形的方法或利用方程组求解，必要时需对解进行讨论． 1．关于躺在死海中悠闲地阅读的人处于平衡状态的说法,正确的是(　　） A．该人一定不受力的作用 B．该人一定没有加速度 C．该人一定没有速度 D．该人一定保持静止 B　［该人受重力和浮力,二力平衡A错误；处于平衡状态的人的运动情况：可能静止,也可能在水中匀速漂动（直线运动），因此选项C、D错误．本题B项正确．］ 整体法和隔离法 在选取研究对象时，为了弄清楚系统(连接体)内某个物体的受力情况，可采用隔离法;若只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的受力时，一般可采用整体法． 1．整体法:把两个或两个以上物体组成的系统作为一个整体来研究的分析方法；当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的受力时，一般可采用整体法． 2．隔离法：将所确定的研究对象从周围物体(连接体)系统中隔离出来进行分析的方法，其目的是便于进一步对该物体进行受力分析，得出与之关联的力．为了研究系统(连接体)内某个物体的受力时，通常可采用隔离法． 【例2】　质量分别为0.1 kg和0.2 kg的两物块A、B间用一根原长为L0＝20 cm、劲度系数为k＝10。0 N/m的轻弹簧相连，置于粗糙的水平面上如图所示．初始时弹簧处于原长状态,若两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ＝0。2，现要使A、 （1)则对A应施加多大的水平推力F? （2）此时A、B间的距离为多少？ 思路点拨：①A、B两物块一起匀速运