1、 高一必修一人教版导学案 3 相互作用力 3.5 共点力的平衡学习目标1.知道什么是共点力？什么是平衡状态？2.理解共点力作用下物体处于平衡状态的条件。3.会用共点力的平衡条件解决相关问题。学习重难点共点力作用下物体处于平衡状态的条件的应用。课堂预习1（1）物体受到几个力作用时，如果保持 或 状态，我们就说这个物体处于平衡状态。（2） 作用在同一物体上的两个力，如果 、 ，并且在 上，这两个力平 衡。二力平衡时物体所受的合力为 。（3）在共点力作用下物体平衡的条件是 ，我们把它称为共点力平衡的条件。知识点 1：共点力的平衡状态在力的作用下物体能够表现出不同的运动状态，当物体 状态时，我们就说物
2、体处于平衡状态。知识点小结：“静止”和“v0”的区别与联系 总之，平衡状态是指 的状态。结论：物体在多个共点力作用下处于平衡的条件是 。知识点二：应用共点力的平衡条件解决实际问题求解共点力平衡问题的一般步骤：(1) (2) (3) (4) 课堂检测1 质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中（）A F逐渐变大，T逐渐变小B F逐渐变小，T逐渐变小C F逐渐变大，T逐渐变大D F不变，T逐渐变小2用水平力F推静止在斜面上的物块，当力F由零开始逐渐增大到某一值而物块仍保持静止状态，则物块（）A所受合力逐渐增
3、大B所受斜面摩擦力可能变为零C所受斜面弹力逐渐增大D所受斜面作用力逐渐变小3作用于O点的三力平衡，设其中一个力F1大小一定，方向y轴正方向，力F2大小未知，方向与x轴负方向夹角为，如图所示下列关于第三个力F3的判断中正确的是（）A力F3只能在第四象限B力F3可能在第一象限的任意区域C力F3可能在第四象限的任意区域D F3的最小值为F1cos4 一个质量为m的皮球用一根轻质细绳悬挂在光滑的竖直墙面上，已知细绳与墙壁的夹角为，若细绳的拉力为FT，墙对球的支持力为FN下列说法正确的是（）A FN=mgsinB FT=mgcosC若增加悬绳的长度，则拉力FT将会增大D若增加悬绳的长度，则支持力FN将会
4、减小5 两根等长的绳子AB和BC吊一重物静止，两根绳子与水平方向夹角均为60现保持绳子AB与水平方向的夹角不变，将绳子BC逐渐缓慢地变化到沿水平方向，在这一过程中，绳子BC的拉力变化情况是（）A增大B先减小后增大C减小D先增大后减小6 一个竖直向下的180N的力分解为两个分力，一个分力在水平方向上并等于240N，另一个分力的大小为（）A 60NB 260NC 300ND 420N7 静止在斜面上的重物的重力可以分解为沿斜面方向向下的分力F1F1和垂直于斜面方向的分力F2F2，关于这两个分力，下列的说法正确的是（）A F1作用在物体上，F2作用在斜面上B F2的性质是弹力C F2就是物体对斜面的
5、正压力D F1和F2是与物体的重力等效的力，实际存在的就是重力8下列按力的作用效果进行分解的是（） ABCD 9小明想推动家里的衣橱，但使出了很大的力气也推不动，他回忆起物理课堂上学习的“力的分解”知识，便想了个妙招，如图所示用A、B两块木板，搭成一个底角较小的人字形架，然后往中央一站，衣橱被推动了下列说法中正确的是（）A这不可能，因为该同学根本没有用力去推衣橱B这不可能，因为无论如何该同学的力气也没那么大C这不可能，A板对衣橱的推力不可能大于该同学的重力D这有可能，A板对衣橱的推力可以足够大10 在一个已知力的分解中，下列情况具有唯一解的是（）A已知两个分力的方向，并且不在一条直线上B已知两
6、个分力的大小C已知一个分力的大小和另一个分力的方向D已知一个分力的大小和方向11已知两个共点力F1和F2不共线，若F1的大小和方向保持不变，F2的方向也保持不变，仅增大F2的大小在F2逐渐增大的过程中，关于合力F的大小，下列说法正确的是（）A若F1和F2的夹角为锐角，F一定不断变大B若F1和F2的夹角为锐角，F有可能先变小后变大C若F1和F2的夹角为钝角，F有可能先变小后变大D若F1和F2的夹角为钝角，F有可能一直变大参考答案1（1）物体受到几个力作用时，如果保持保持静止或匀速直线运动状态或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。（3） 作用在同一物体上的两个力，如果 大小相等 、 方
7、向相反，并且在 同一条直线上，这两个力平 衡。二力平衡时物体所受的合力为 0 。（3）在共点力作用下物体平衡的条件是 合力为0，我们把它称为共点力平衡的条件。知识点 1：共点力的平衡状态在力的作用下物体能够表现出不同的运动状态，当物体或质点保持静止或匀速直线运动状态时，我们就说物体处于平衡状态。知识点小结：“静止”和“v0”的区别与联系v0总之，平衡状态是指a0的状态。结论：物体在多个共点力作用下处于平衡的条件是 a0 。知识点二：应用共点力的平衡条件解决实际问题求解共点力平衡问题的一般步骤：(1)根据问题的要求，恰当地选取研究对象.(2)对研究对象进行受力分析，画出受力分析图.(3)通过平衡
8、条件，利用三角函数找出各个力之间的关系。(4)联立方程求解。课堂检测1 解：以结点O为研究对象受力分析如下图所示：由题意知点O缓慢移动，即在移动过程中始终处于平衡状态，则可知：绳OB的张力TB=mg根据平衡条件可知：TcosTB=0TsinF=0由此两式可得：F=TBtan=mgtanT=TBcos=mgcos在结点为O被缓慢拉动过程中，夹角增大，由三角函数可知：F和T均变大，故C正确，ABD错误。故选：C。2 A、物块保持静止，合力保持为零不变故A错误B、当力F较小时，物块受力图如图根据平衡条件得：f=GsinFcos，若Gsin=Fcos，f=0，故B正确C、当F增大时，N=Gcos+Fs
9、in，F增大时，N增大故C正确D、物块所受斜面的作用力与重力和力F的合力大小相等，等于G2+F2G2+F2，当F增大时，物块所受斜面的作用力增大故D错误故选：BC3 三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线；通过作图可知，当F1、F2的合力F可以在F1与F2之间的任意方向，而三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故力F3只能在F1与F2之间的某个方向的反方向上，故AB错误；当F1、F2的合力F在第二象限时，力F3在第四象限，故C正确；通过作图可以知道，当F1、F2的合力F与F2垂直时合力F最小，等于F1cos，故D正确；故选CD4 根据平衡条件可
10、知，绳子对圆球的拉力大小FT=mgcosmgcos，FN=mgtan，所以AB错误；C、若增加悬绳的长度，则变小，由FT=mgcosmgcos，可知拉力FT将会减小，C错误；D、若增加悬绳的长度，则变小，由FN=mgtan，可知支持力FN将会减小，D正确；故选：D5 以结点B为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件得知，绳OA的拉力TAB与绳BC的拉力FBC的合力、重力三个力构成了一个封闭的三角形如图。BC逐渐缓慢地变化到沿水平方向过程中，由几何知识得知，绳子BC拉力先减小后增大故选：B6解：根据平行四边形定则，已知一个分力沿水平方向，做出平行四边形如图所示，由图形可知另一个分力F2F2的大小为
11、：F2=F2+F21=1802+24021N=300N。故选：C。7 解：AD、物体受重力、支持力与摩擦力。而F1、F2是重力的两个分力，实际不存在，实际受到的就是重力作用在物体上。所以A错误，D正确；BC、F2是使物体紧压斜面的分力，不是物体对斜面的正压力，根据平衡条件，与斜面对物体的支持力相等，所以BC错误；故选：D。8 解：A、拉力F的作用效果，可将拉力F分解成水平方向与竖直方向两分力，如图所示：故A正确；B、足球的重力效果，一是紧压竖直面，另一是拉悬挂线，因此重力的分解图，如图所示：故B错误；C、竖直绳子拉力效果，一是压斜向下的圆规脚，另一是拉水平圆规脚，则绳子拉力分解图，如图所示：故
12、C错误；D、车重力的作用效果，一是压斜面，另一是推竖直面，因此重力的分解图，如图所示：故D错误；故选：A。9 解：开始小明是推不动衣橱的，说明小明的推力小于最大静摩擦力；站在人字形架时，重力产生两个效果，分别向左右两侧推墙壁和衣橱，如图；小明的重力可以分解成沿A，B两个方向的力，由于底角较小，所以A，B方向的力会很大。A对衣橱的力可以分解成水平方向和竖直方向的力，而水平方向的力会远大于小明的重力，可能大于最大静摩擦力；故选：D。10 解：根据平行四边形定则可知，如果力的分解唯一的，则以合力F为邻边的平行四边形定则只有一个，或只能画出一个三角形，根据以上分析可知，已知一个力的大小和方向或已知两个力的方向，力F的分解是唯一的，所以AD正确；而BC错误。故选：AD。11 解：AB如果夹角的范围为：090，根据平行四边形定则作图1，从图1中可以看出，合力一定增大；故A正确，B错误；CD如果夹角的范围为：90180，根据平行四边形定则作图2，从图2中可以看出，合力有可能先减小后增加，存在相等的可能；若F1F2，合力一定是增加；故C正确，D正确；故选：ACD。
