學案1重力場中物體的平衡.ppt
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學案重力場中物體的平衡,知識回顧,1.重力（1）產(chǎn)生:重力是由于地面上的物體受地球的而產(chǎn)生的,但兩者不等價.因為萬有引力的一個分力要提供物體隨地球自轉所需的，而另一個分力即重力,如圖1所示.,萬有引力,向心力,圖1,（2）大小:隨地理位置的變化而變化在兩極:G=F萬在赤道:G=F萬-F向一般情況下,在地表附近G=.（3）方向:豎直向下,并不指向地心.,mg,2.彈力繩只能產(chǎn)生拉力,桿既可以產(chǎn)生拉力,也可以產(chǎn)生支持力,在分析豎直面內(nèi)的圓周運動問題應注意二者的區(qū)別.,3.摩擦力在同一接觸面，摩擦力方向總是與彈力方向垂直.,（1）滑動摩擦力的大小與兩物體的運動狀態(tài)無關，只取決于動摩擦因素和正壓力.（2）摩擦力的方向與物體相對運動（或相對運動的趨勢）方向相反，這種相對運動是相對于摩擦力施力物體的運動，不一定是相對于地面.,4.力的合成與分解由于力是矢量,因此可以應用平行四邊形定則進行合成與分解,常用法和法來分析平衡問題.5.共點力的平衡（1）狀態(tài):靜止或.（2）條件:.,正交分解,力的合成,勻速運動,F合=0,1.處理平衡問題的基本思路:確定平衡狀態(tài)（加速度為）→巧選研究對象（整體法或隔離法）→受力分析→建立平衡方程→求解或作討論.2.常用的方法有:在判斷彈力或摩擦力是否存在以及確定方向時常用法.3.求解平衡問題常用:正交分解法、力的合成法（在三個共點力作用下的平衡,任意兩個力的合力必與第三個力等大反向）、矢量三角形法和法（分析動態(tài)平衡問題）.,方法點撥,假設,相似三角形,零,類型一力的三角形法例1用與豎直方向成角的傾斜輕繩子a和水平輕繩子b共同固定一個小球，這時繩b的拉力為F1.現(xiàn)在保持小球在原位置不動，使繩子b在原豎直平面內(nèi)，逆時針轉過角固定，繩b拉力變?yōu)镕2;再轉過角固定，繩b拉力變?yōu)镕3,如圖2所示.則（）A.F1F2C.F1=F3（M+m）gC.Ff1=0，F(xiàn)f2=0D.FN1=FN2=（M+m）g解析在沒有施加電場的情況下物體沿斜面體勻速下滑時，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，所以FN1=（M+m）g,Ff1=0.施加平行斜面向上的勻強電場后，物體受到電場力作用而沿斜面減速下滑，但斜面體對物體的作用力大小、方向仍與沒有施加電場前的相同，即物體對斜面體的作用力大小、方向仍不變（大小仍等,于mg，方向仍豎直向下），所以地面對斜面體的支持力FN2仍等于系統(tǒng)的重力，斜面體在水平方向上沒有相對運動趨勢，即地面對斜面體的靜摩擦力Ff2仍為零.答案CD,預測3（2009徐州市三模）如圖7所示，斜劈A置于水平地面上，滑塊B恰好沿其斜面勻速下滑.在對B施加一個豎直平面內(nèi)的外力F后，A仍處于靜止狀態(tài)，B繼續(xù)沿斜面下滑.則以下說法中正確的是（）,圖7,A.若外力F豎直向下，則B仍勻速下滑，地面對A無靜摩擦力作用B.若外力F斜向左下方，則B加速下滑，地面對A有向右的靜摩擦力作用,C.若外力F斜向右下方，則B減速下滑，地面對A有向左的靜摩擦力作用D.無論F沿豎直平面內(nèi)的任何方向，地面對A均無靜摩擦力作用解析滑塊B能勻速下滑，則A、B之間的動摩擦因數(shù)=tan，其中為斜面A的傾角.若外力F豎直向下，仍然會有（mBg+F）sin=（mBg+F）cos，所以B仍會勻速下滑；設B對A的壓力大小為FN、摩擦力大小為Ff,則有Ff=FN,FN、Ff在水平方向的分力大小分別為FNsin、Ffcos，結合前面的兩個等式可知FNsin=Ffcos,即A在水平方向無運動趨勢，所以無論F沿豎直平面內(nèi)的任何方向，地面對A均無靜摩擦力作用.所以選A、D項.答案AD,類型四繩栓接物體的平衡問題例4（2009濟南市模擬）如圖8所示，ACB是一光滑、足夠長的、固定在豎直平面內(nèi)的框架，其中CA、CB邊與豎直方向的夾角均為.P、Q兩個輕質(zhì)小環(huán)分別套在CA、CB上，兩根細繩的一端分別系在P、Q環(huán)上，另一端和一繩套系在一起，結點為O.將質(zhì)量為m的鉤碼掛在繩套上，OP、OQ兩根細繩拉直后的長度分別用l1、l2表示，若l1∶l2=2∶3，則兩繩受到的拉力之比FT1∶FT2等于（）A.1∶1B.2∶3C.3∶2D.4∶9,圖8,解析如右圖所示平衡時，兩線皆于桿垂直，對懸掛點O受力分析，作受力分析圖正交分解：FT1sin=FT2sin,由幾何關系可知=所以FT1=FT2FT1∶FT2=1∶1所以選A答案A,拓展探究（2009泰安質(zhì)檢）如圖9所示，A、B兩均勻直桿上端分別用細線懸掛于天花板上，下端擱置在水平地面上，處于靜止狀態(tài)，懸掛A桿的繩傾斜，懸掛B桿的繩恰好豎直，則關于兩桿的受力情況，下列說法中正確的有（）A.A、B桿都受三個力作用B.A、B桿都受四個力作用C.A桿受三個力,B桿受四個力D.A桿受四個力,B桿受三個力,圖9,D,預測4（2009雞西模擬）在2008年奧運會上，中國選手何雯娜取得女子蹦床比賽冠軍，蹦床可簡化為如圖10所示，完全相同的網(wǎng)繩構成正方形，O、a、b、c……等為網(wǎng)繩的結點.當網(wǎng)水平張緊時，若質(zhì)量為m的運動員從高處豎直落下，并恰好落在O點，當該處下凹至最低點時，網(wǎng)繩aOe、cOg均成120向上的張角，此時O點受到的向下的作用力為F，則這時O點周圍每根繩的拉力的大小為（）A.F/4B.F/2C.（F+mg）/4D.（F+mg）/2,圖10,解析對O點受力分析，將受力分析圖由立體圖轉化為對稱的平面圖即可得B項正確.答案B,1.（2009東營二模）下圖中A球系在絕緣細線的下端，B球固定在絕緣平面上，它們帶電的種類以及位置已在圖中標出.A球能保持靜止的是（）解析對A球進行受力分析，A球受重力、拉力、庫侖力，三力平衡,A球能保持靜止.,AD,2.（2009青島模擬）如圖11所示，質(zhì)量為m的物體在沿斜面向上的拉力F作用下，沿放在水平地面上的質(zhì)量為M的粗糙斜面勻速下滑，此過程中斜面體保持靜止，則地面對斜面（）A.無摩擦力B.水平向左的摩擦力C.支持力為（M+m）gD.支持力小于（M+m）g解析分別對m、M受力分析Ff=Ff′D.解析繩右端從B移至C點時，夾角不變即B=C.從C→D點時D變小，由受力分析可得FTB=FTC
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- 重力場 物體 平衡
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