高三物理力 物体的平衡5星级教案.docx
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高三物理力物体的平衡5星级教案
学科教师辅导教案
学员编号:
年级:
高一课时数:
3
学员姓名:
辅导科目:
物理学科教师:
授课类型
C专题力物体的平衡
星级
★★★★★
授课日期及时段
教学内容
<建议用时5分钟!
>
批注:
部分知识点由学生填空完成,5分钟左右完成。
一、力的概念:
1.力是物体对物体的_______。
2.力的基本特征
(1)力的物质性:
力不能____________而独立存在。
(2)力的相互性:
力的作用是______的。
(3)力的矢量性:
力是矢量,既有________,又有________。
(4)力的独立性:
力具有独立作用性,用牛顿第二定律表示时,则有合力产生的加速度等于几个分力产生的加速度的________。
3.力的分类:
(1)按力的______分类:
如重力、电场力、磁场力、弹力、摩擦力、分子力、核力等
(2)按力的______分类:
如拉力、推力、支持力、压力、动力、阻力等.
二、常见的三类力。
1.重力:
重力是由于____________而使物体受到的力。
(1)重力的大小:
重力大小等于________,g是常数,通常等于9.8N/kg.
(2)重力的方向:
____________的.
(3)重力的作用点—重心:
重力总是作用在物体的各个点上,但为了研究问题简单,我们认为一个物体的重力集中作用在___________,这一点称为物体的重心.
①质量分布均匀的规则物体的重心在物体的___________.
②不规则物体的重心可用__________求出重心位置.
2.弹力:
发生弹性形变的物体,由于要___________,对跟它__________会产生力的作用,这种力叫做弹力.
(1)弹力产生的条件:
①______________;
②_______________________.
(2)弹力的方向:
跟物体__________的方向相同.
一般情况:
凡是支持物对物体的支持力,都是支持物因_______而对物体产生的弹力;支持力的方向总是_________________________.
一般情况:
凡是一根线(或绳)对物体的拉力,都是这根线(或绳)因为__________而对物体产生的弹力;拉力的方向总是__________.
弹力方向的特点:
由于弹力的方向跟接触面垂直,面面结触、点面结触时弹力的方向都是__________
(3)弹力的大小:
①与形变大小有关,弹簧的弹力_____②可由力的________求得.
3.滑动摩擦力:
一个物体在另一个物体表面上存在_______的时候,要受到另一个物体________________的力,这种力叫做滑动摩擦力.
(1)产生条件:
①接触面是_____;②两物体接触面上有________;③两物体间有___________.
(2)方向:
总是沿着____________________________.
(3)大小:
与正压力成正比,即__________
4.静摩擦力:
当一个物体在另一个物体表面上有____________时,所受到的另一个物体对它的力,叫做静摩擦力.
(1)产生条件:
①接触面是________的;②两物体有__________;③两物体接触面上有______.
(2)方向:
沿着接触面的_________________________.
(3)大小:
由受力物体所处的运动状态根据_________或___________来计算
<建议用时20分钟!
>
题型一:
关于重力概念的理解
例一(★★★)关于重心的说法正确的是()
A.重心就是物体的中心
B.重心的位置随物体的形状的变化而变化
C.重心的位置随物体的位置的变化而变化
D.均匀的木球重心在球心,挖去球心部分,木球就没有重心
Tips:
此题考查重心的概念.重心即物体所受重力的作用点,并不一定在物体上.故B选项正确.
Key:
B
小试牛刀:
变式训练一(★★★)关于重力的大小,下列说法正确的是()
A.物体的重力的大小总是恒定的
B.同一地点,物体的重力与物体的质量成正比
C.物体落向地面时,它受到的重力大于它静止时所受到的重力
D.物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力
Key:
B
题型二:
弹力有无的判断和弹力的方向
例二(★★★)画出图3-2-15中小球A所受的弹力方向.
Tips:
弹力必须指向球心,而不一定指向重心.又由于F1、F2、G为共点力,重力的作用线必须经过O点,因此P和O必在同一竖直线上。
Key:
小试牛刀:
变式训练二(★★★)如图2所示,A球由竖直细绳悬挂并静止于光滑竖直墙壁左侧,B球静止于光滑水平地面并与竖直墙壁和另一小球接触,C球静止于光滑水平地面上并与一台阶接触,D球由竖直细绳和倾斜细绳悬挂而静止,试判断A、B、C、D四小球所受弹力个数并在图中标出其所受弹力的方向.
Key:
题型三:
摩擦力的有无、方向、大小的判断方法
例三(★★★)如图图2-1-7所示,质量为m,横截面为直角三角形的物块ABC,,AB边靠在竖直墙面上,F是垂直于斜面BC的推力,现物块静止不动,则摩擦力的大小为_________。
Tips:
物块ABC受到重力、墙的支持力、摩擦力及推力四个力作用而平衡,由平衡条件不难得出静摩擦力大小为
Key:
小试牛刀:
变式训练三(★★★)如图图2-1-8所示,质量分别为m和M的两物体P和Q叠放在倾角为θ的斜面上,P、Q之间的动摩擦因数为μ1,Q与斜面间的动摩擦因数为μ2。
当它们从静止开始沿斜面滑下时,两物体始终保持相对静止,则物体P受到的摩擦力大小为:
A.0;B.μ1mgcosθ;
C.μ2mgcosθ;D.(μ1+μ2)mgcosθ;
Key:
C
题型四:
正交分解法解答物体平衡问题
例四(★★★★★)如图B-10所示,质量为m的物体恰好能在倾角为α的斜面上匀速下滑,如果在物体上施加一个力F,使物体沿斜面匀速上滑,为了使力F取最小值,则这个力与斜面的倾角θ为多少?
这个力的最小值是多少?
Tips:
物体的受力情况如图3所示,在垂直斜面方向上有FN=mgcosα-Fsinθ①
沿斜面方向上有Fcosθ=FU+mgsinα②
且FU=μFN③
由①②③式解得F=,当cosθ+μsinθ最大时,F有最小值,由数学知识可得当θ=arctanμ时,cosθ+μsinθ有最大值,且由题中条件可知μ=tanα,则当θ=α时,Fmin=mgsin2α.
Key:
当θ=α时,Fmin=mgsin2α.
小试牛刀:
变式训练四(★★★★★)一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由细绳连接着,它们处于如图中所示位置时恰好都能保持静止状态.此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,A、B间的细绳呈伸直状态,与水平线成300夹角.已知B球的质量为3kg,求细绳对B球的拉力和A球的质量mA.
Key:
对B球,受力分析如图物体B处于平衡状态有:
Tcos300=mBg
T=2mBg=2×3×10=60N
对A球,受力分析如图
物体A处于平衡状态有:
在水平方向:
Tcos300=NAsin300
在竖直方向:
NAcos300=mAg+Tsin300
由上两式解得:
mA=2mB=6kg
题型五:
力的合成法解答三力平衡问题
例五(★★★★★)如图所示,物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动,则物块受的摩擦力Ff与拉力 F的合力方向应该是
A.水平向右 B.竖直向上
C.向右偏上 D.向左偏上
Key:
B
小试牛刀:
变式训练五(★★★★★)用两辆拖拉机拉一辆陷入泥坑的卡车,如下图所示,一辆沿与卡车前进方向成45°角用大小为1414N的力拉卡车,另一辆沿与卡车前进方向成30°角用大小为2×103N的力拉卡车,卡车开动后自身向前提供的动力是4×103N. 三车同时工作,刚好使卡车脱离泥坑,则卡车受到的阻力约为
A.8.2×103N B.6.0×103N C.5.6×103N D.6.7×103N
Key:
D
题型六:
力的分解法解答三力平衡问题
例六(★★★)如图2-2-7甲所示,电灯的重力,绳与顶板间的夹角为绳水平,则绳所受的拉力;绳所受的拉力.
C
图2-2-7
Tips:
查力的平衡、力的合成与分解.先分析物理现象:
为什么绳AO,BO受到拉力呢?
原因是由于OC绳受到电灯的拉力才使AO,BO绳张紧产生拉力,因此OC绳的拉力产生了两个效果,一是沿OA向下的拉紧AO的分力F1,二是沿BO向左的拉紧BO绳的分力F2,画出平行四边形如图2-2-7乙所示,因为OC拉力等于电灯重力,因此,由几何关系得:
Key:
10N
小试牛刀:
变式训练六(★★★)如图2-2-8所示,用轻质三角支架悬挂重物,已知AB杆所受的最大压力为2000N,AC绳所受的最大拉力为1000N,α角为30o.为了不使支架断裂,则所悬的重物应当满足什么要求.
Key:
G≤FACsin30°=500N.
题型七:
整体法和隔离法的应用
例七(★★★★★)如图所示,质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面倾角为θ。
质量为的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,A和B都处于静止状态,求地面对三棱柱支持力和摩擦力各为多少?
Tips:
(1)隔离法:
对A:
对B:
联立可得:
(2分)
(ii)整体法:
对A:
对B:
联立可得:
(2分)
Key:
N=(M+m)gf=mgtanθ
小试牛刀:
变式训练七(★★★)如图所示,一物体M放在粗糙的斜面上保持静止,斜面静止在粗糙的水平面上,现用水平力F推物体时,M和斜面仍然保持静止状态,则下列说法正确的是( )
A.斜面体受到地面的支持力增大
B.斜面体受到地面的摩檫力一定增大
C.物体M受到斜面的静摩檫力一定增大
D.物体M受到斜面的支持力可能减小
Key:
B
题型八:
动态平衡类问题
例八(★★★★★)如图所示,在水平粗糙横杆上,有一质量为m的小圆环A,用一细线悬吊一个质量为m的球B。
现用一水平力F缓慢地拉起B,在此过程中A仍保持静止不动,设圆环A受到的支持力为N,静摩擦力为f ,此过程中 ( )
A.N增大,f减小
B.F不变,f减小
C.F增大,f增大
D.N减小,f增大
Key:
C
小试牛刀:
变式训练八(★★★)如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间。
设墙面对球的压力大小为N1,球对木板的压力大小为N2。
以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。
不计摩擦,在此过程中
A.N1始终减小,N2始终增大
B.N1始终减小,N2始终减小
C.N1先增大后减小,N2始终减小
D.N1先增大后减小,N2先减小后增大
Key:
B
题型九:
相似三角形法
例九(★★★)如图所示,一个重为G的小球套在竖直放置的半径为R的光滑大圆球上,一个劲度系数为k,原长为L(L
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- 关 键 词:
- 高三物理力 物体的平衡5星级教案 物理 物体 平衡 星级 教案