
1.理解共點(diǎn)力和共點(diǎn)力平衡的概念, 在二力平衡的基礎(chǔ)上,能科學(xué)推理,得出共點(diǎn)力的平衡條件
2.會(huì)用共點(diǎn)力平衡條件解決實(shí)際生活中有關(guān)力的平衡問(wèn)題,會(huì)用正交分解法解決相關(guān)問(wèn)題。
情境探究一:
1.孔明燈相傳是由三國(guó)時(shí)的諸葛孔明發(fā)明的。如圖所示,有一盞質(zhì)量為m的孔明燈升空后向著東北偏上方向沿直線勻速上升,則此時(shí)孔明燈處于平衡狀態(tài)嗎?你能求出此時(shí)孔明燈所受空氣作用力的大小和方向嗎?
2.如圖所示,甲圖中的石頭受到幾個(gè)力的作用而處于靜止?fàn)顟B(tài);乙圖中的人隨自動(dòng)扶梯勻速地上樓下樓飛機(jī)。試結(jié)合上述現(xiàn)象討論:處于平衡狀態(tài)的物體有什么特點(diǎn)?物體若受多個(gè)共點(diǎn)力保持平衡,應(yīng)滿足什么條件?
例題1、如圖,物體在五個(gè)共點(diǎn)力的作用下保持平衡。如果撤去力,而保持其余四個(gè)力不變,請(qǐng)?jiān)趫D上畫(huà)出這四個(gè)力的合力的大小和方向。
練習(xí)1、一架無(wú)人機(jī)執(zhí)行航拍任務(wù)時(shí)正沿直線朝斜向下方向勻速運(yùn)動(dòng)。若用G表示無(wú)人機(jī)重力,F(xiàn)表示空氣對(duì)它的作用力,下列四幅圖中能表示此過(guò)程中無(wú)人機(jī)受力情況的是( )
情境探究二:在科學(xué)研究中,可以用風(fēng)力儀直接測(cè)量風(fēng)力的大小,其原理如圖所示。儀器中一根輕質(zhì)金屬絲懸掛著一個(gè)金屬球(可視為質(zhì)點(diǎn))。無(wú)風(fēng)時(shí),金屬絲豎直下垂;當(dāng)受到沿水平方向吹來(lái)的風(fēng)時(shí),金屬絲偏離豎直方向一個(gè)角度。風(fēng)力越大,偏角越大,通過(guò)傳感器,就可以根據(jù)偏角的大小指示出風(fēng)力大小。那么風(fēng)力F大小跟金屬球的質(zhì)量m、偏角θ之間有什么樣的關(guān)系呢?(設(shè)重力加速度為g)
例題2、如圖所示,物體所受重力為40N,用細(xì)繩0C懸于0點(diǎn),繩0C所能承受的最大拉力為50N?,F(xiàn)用細(xì)繩 AB 綁住繩0C的 A 點(diǎn),再用緩慢增大的水平力牽引 A 點(diǎn),當(dāng) OA 段剛被拉斷時(shí),繩 AB 的拉力為多少?
例題3、如圖所示,質(zhì)量的木塊A套在水平桿上,并用輕繩將木塊A與質(zhì)量的小球相連。今用與水平方向成角的力,拉著球帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中M、m相對(duì)位置保持不變,取重力加速度大小,求:
(1)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕繩與水平方向的夾角θ;
(2)木塊與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。
例題4、如圖所示,小球被輕質(zhì)細(xì)線系住斜吊著放在靜止的光滑斜面上。設(shè)小球質(zhì)量m=1 kg,斜面傾角θ=30°,懸線與豎直方向夾角α=30°,光滑斜面的質(zhì)量為3 kg,置于粗糙水平面上,g取10 m/s2。求:(1)懸線對(duì)小球的拉力大小。(2)地面對(duì)斜面的摩擦力的大小和方向。
達(dá)標(biāo)練習(xí)
1.關(guān)于平衡狀態(tài),下列說(shuō)法正確的是( )
A.豎直上拋的物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),處于平衡狀態(tài)
B.木塊放在斜面體的斜面上,隨斜面體一起向右勻速運(yùn)動(dòng),木塊處于平衡狀態(tài)
C.木塊放在斜面體的斜面上,隨斜面體一起向右勻加速運(yùn)動(dòng),木塊處于平衡狀態(tài)
D.靜止在勻加速運(yùn)動(dòng)的列車內(nèi)的水平桌面上的杯子,處于平衡狀態(tài)
2.如圖所示,一只可視為質(zhì)點(diǎn)的螞蟻在半球形碗內(nèi)緩慢從底部經(jīng)b點(diǎn)爬到a點(diǎn),則下列說(shuō)法正確的是( )
A.在a點(diǎn),螞蟻受到的合力大于在b點(diǎn)受到的合力
B.在a點(diǎn),碗對(duì)螞蟻的作用力等于在b點(diǎn)的作用力
C.在a點(diǎn),碗對(duì)螞蟻的支持力大于在b點(diǎn)的支持力
D.在a點(diǎn),碗對(duì)螞蟻的摩擦力小于在b點(diǎn)的摩擦力
3.如圖所示,物塊A在斜向下的推力F的作用下沿水平地面向右勻速直線運(yùn)動(dòng),那么A受到的地面的支持力與推力F的合力方向是( )
A.水平向右 B.向上偏右 C.向下偏左 D.豎直向下
4. 滑板運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)非常刺激的水上運(yùn)動(dòng)。研究表明,在進(jìn)行滑板運(yùn)動(dòng)時(shí),水對(duì)滑板的作用力 F N垂直于板面,大小為kv2,其中v為滑板速率(水可視為靜止)。某次運(yùn)動(dòng)中,在水平牽引力作用下,當(dāng)滑板和水面的夾角θ=37°時(shí)(如圖),滑板做勻速直線運(yùn)動(dòng),相應(yīng)的k=54 kg/m,人和滑板的總質(zhì)量為108 kg,試求(重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=eq \f(3,5),cs 37°=eq \f(4,5),忽略空氣阻力):(1)水平牽引力的大?。?2)滑板的速率。
這是一份物理人教版 (2019)5 共點(diǎn)力的平衡學(xué)案,共3頁(yè)。學(xué)案主要包含了共點(diǎn)力,共點(diǎn)力平衡的條件等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一冊(cè)5 共點(diǎn)力的平衡導(dǎo)學(xué)案,共3頁(yè)。
這是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一冊(cè)5 共點(diǎn)力的平衡導(dǎo)學(xué)案,共4頁(yè)。學(xué)案主要包含了平衡狀態(tài),共點(diǎn)力平衡的條件等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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