河北省保定市高中物理第三章相互作用3.7共點力平衡導學案（無答案）新人教版.docx

3.7 共點力平衡【知識目標】1、能利用共點力物體的平衡條件解決平衡問題；2、通過解決平衡問題進一步理解共點力平衡狀態(tài)；3、能夠熟練地應用力的矢量三角形法、正交分解法等方法來解決實際的物理問題?！局仉y點】1、受力分析2、正交分解法一、正交分解法：1、正交分解法：把力沿兩個_的方向進行分解的方法。其基本思想是先分解再合成。2、正交相互垂直的兩個坐標軸 物體受到多個力作用時求其合力，建立平面直角坐標系，將物體受到的各個力移動到平面坐標系的原點（共點力），這時可將各個力沿x軸和y軸方向進行正交分解，然后再分別沿這兩個方向求出合力。3、正交分解的步驟：（1）對物體進行_；（2）建立_（以力的作用點為坐標原點，恰當?shù)亟⒅苯亲鴺讼?，標出x軸和y軸）；建立原則：、沿物體的運動方向和_物體的運動方向；、沿力的方向，使_落在坐標軸上； （3）將不在坐標軸上的力分解在 _，并在圖上標明；（4）根據(jù)物體沿軸或軸所處的狀態(tài)列方程求解。例題1：三個力F1、F2與F3共同作用在O點。如圖, 該如何正交分解？F1x =_ F1y=_ F2x=_ F2y=_ F3x=_ F3y=_例題2.在光滑斜面上放置一個物塊，對它施加一個沿斜面向上的力F使之保持靜止，試用正交分解法對它進行受力分析F二、“動態(tài)平衡”是指平衡問題中的一部分力是變力，是動態(tài)力，力的大小和方向均要發(fā)生變化，所以叫動態(tài)平衡，這是力平衡問題中的一類難題解決這類問題的一般思路是：把“動”化為“靜”，“靜”中求“動”例題3、如圖所示我國國家大劇院外部呈橢球型。假設國家大劇院的屋頂為半球形，一警衛(wèi)人員為執(zhí)行任務，必須冒險在半球形屋頂上向上緩慢爬行，他在向上爬的過程中 （ ）A屋頂對他的支持力變大B屋頂對他的支持力變小C屋頂對他的摩擦力變大D屋頂對他的摩擦力變小圖解法：在共點力的平衡中，有些題目中常有“緩慢”一詞，則物體處于動態(tài)平衡狀態(tài)。解決動態(tài)平衡類問題常用圖解法，圖解法就是在對物體進行受力分析(一般受三個力)的基礎上，若滿足有一個力大小、方向均不變，另有一個力方向不變時，可畫出這三個力的封閉矢量三角形來分析力的變化情況的方法，圖解法也常用于求極值問題。例題2、如圖23所示，一小球在斜面上處于靜止狀態(tài)，不考慮一切摩擦，如果把豎直擋板由豎直位置緩慢繞O點轉至水平位置，則此過程中球對擋板的壓力F1和球對斜面的壓力F2的變化情況是 () AF1先增大后減小，F(xiàn)2一直減小 BF1先減小后增大， F2一直減小 CF1和F2都一直減小 DF1和F2都一直增大變式1、如圖所示，用兩根輕繩AO和BO系住一小球，手提B端由OB的水平位置逐漸緩慢地向上移動，一直轉到OB成豎直方向，在這過程中保持角不變，則OB所受拉力變化情況是 A.一直在減小 B.一直在增大 C.先逐漸減小，后逐漸增大 D.先逐漸增大，后逐漸減小三、相似三角形法 物體受到三個共點力的作用而處于平衡狀態(tài)，畫出其中任意兩個力的合力與第三個力等值反向的平行四邊形中，可能有力三角形與題設圖中的幾何三角形相似，進而得到力三角形與幾何三角形對應邊成比例，根據(jù)比值便可計算出未知力的大小與方向。ACBO例題3、如圖所示，光滑的半球形物體固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑輪，輕繩的一端系一小球，靠放在半球上的A點，另一端繞過定滑輪，后用力拉住，使小球靜止現(xiàn)緩慢地拉繩，在使小球沿球面由A到半球的頂點B的過程中，半球對小球的支持力N和繩對小球的拉力T的大小變化情況是A 、N變大，T變小， B、N變小，T變大C、N變小，T先變小后變大 D、N不變，T變小變式2、一輕桿BO，其O端用光滑鉸鏈固定在豎直輕桿AO上，B端掛一重物，且系一細繩，細繩跨過桿頂A處的光滑小滑輪，用力F拉住，如圖所示?，F(xiàn)將細繩緩慢往左拉，