高一物理教科版必修1 第1部分 第四章 第1節(jié)《共點力作用下物體的平衡》課件

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歡迎進入物理課堂 第四章 第1節(jié) 理解教材新知 把握熱點考向 知識點一 知識點二 考向一 考向二 應用創(chuàng)新演練 隨堂基礎鞏固 課時跟蹤訓練 1 物體在共點力作用下保持靜止或做勻速直線運動的狀態(tài)稱為平衡狀態(tài) 2 在共點力作用下物體的平衡條件是共點力的合力為零 3 作用在物體上的幾個力的合力為零 這種情形叫力的平衡 共點力作用下物體的平衡狀態(tài) 自學教材 1 平衡狀態(tài)物體在共點力的作用下 保持或做運動的狀態(tài) 2 平衡狀態(tài)與運動狀態(tài)的關(guān)系物體處于平衡狀態(tài)時 加速度一定為零 速度不一定為零 靜止 勻速直線 重點詮釋 1 從運動學的角度理解處于平衡狀態(tài)的物體處于靜止或勻速直線運動狀態(tài) 此種狀態(tài)其加速度為零 即處于平衡狀態(tài)的物體加速度為零 反過來加速度為零的物體一定處于平衡狀態(tài) 2 從力學的角度理解處于平衡狀態(tài)的物體所受的合外力為零 反過來物體受到的合外力為零 它一定處于平衡狀態(tài) 3 靜態(tài)平衡與動態(tài)平衡 1 靜態(tài)平衡是處于靜止狀態(tài)的平衡 合力為零 2 動態(tài)平衡是勻速直線運動狀態(tài)的平衡 合力為零 4 平衡狀態(tài)與力的平衡平衡狀態(tài)指物體的勻速直線運動或靜止狀態(tài) 力的平衡是作用在同一處于平衡狀態(tài)的物體上的幾個力所滿足的一種關(guān)系 力的平衡是物體平衡的條件 物體處于平衡狀態(tài)是力的平衡的結(jié)果 1 下列物體中處于平衡狀態(tài)的是 A F1賽道上汽車剛啟動的一瞬間B 物體做自由落體運動剛開始下落的一瞬間C 第11屆全運會上運動員撐桿跳到最高點的一瞬間D 停在斜面上的汽車 解析 A B C中物體的瞬時速度為零但加速度不是零 不是平衡狀態(tài) D項中物體靜止處于平衡狀態(tài) 故選D 答案 D 共點力作用下物體的平衡條件 自學教材 1 平衡條件要使物體保持平衡狀態(tài) 作用在物體上的力必須滿足的條件 2 共點力平衡條件的實驗探究 1 實驗探究 如圖4 1 1甲所示 將三個彈簧測力計放在一個平面內(nèi) 并將三個彈簧測力計的掛鉤掛在同一物體上 先將其中的兩個成某一角度 固定起來 然后用手拉第三個彈簧測力計 平衡時分別記下三個彈簧測力計的示數(shù)及作用力的方向 并按各力的大小 方向作出力的圖示 根據(jù)力的平行四邊形定則 看看這三個力有什么關(guān)系 注意 不宜過大或過小 圖4 1 1 由圖4 1 1乙可以看出 其中兩個力的合力與第三個力大小相等 方向相反 2 實驗結(jié)論 物體在三個共點力作用下的平衡條件 任意兩個力的合力與第三個力大小 方向 且在同一條直線上 即這三個共點力的合力為零 相等 相反 0 0 0 4 力的平衡作用在物體上的幾個力的合力為 零 重點詮釋 1 平衡條件的幾個推論 1 二力平衡條件 兩個共點力大小相等 方向相反 2 三個力平衡條件 三個共點力平衡時 其中任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等 方向相反 而且在同一條直線上 3 物體在n個共點力同時作用下處于平衡狀態(tài)時 這些力在任何一個方向上的合力均為零 其中任意 n 1 個力的合力必定與第n個力等值反向 作用在同一直線上 4 物體在多個共點力作用下處于平衡狀態(tài)時 各力首尾相接必構(gòu)成一個封閉的多邊形 2 應用平衡條件解題的步驟 1 明確研究對象 物體 質(zhì)點或繩的結(jié)點等 2 對研究對象進行受力分析 3 建立合適的坐標系 應用共點力的平衡條件 選擇恰當?shù)姆椒谐銎胶夥匠?4 求解方程 并討論結(jié)果 2 下面關(guān)于共點力的平衡與平衡條件的說法正確的是 A 如果物體的運動速度為零 則必處于平衡狀態(tài)B 如果物體的運動速度大小不變 則必處于平衡狀態(tài)C 如果物體處于平衡狀態(tài) 則物體沿任意方向的合力都必為零D 如果物體受到三個共點力的作用而處于平衡狀態(tài) 則任意兩個力的合力與第三個力大小相等 方向相反 解析 物體速度為零時不一定處于平衡狀態(tài) 如豎直上拋的物體到達最高點時速度為零 此時物體由于自身重力而使得所受合力不為零 故A錯 物體速度大小不變 但方向可能改變 即物體不一定做勻速直線運動 故物體不一定處于平衡狀態(tài) 所以B錯 物體處于平衡狀態(tài)時 滿足F合 0的條件 又因F合 要F合 0 必須要Fx Fy同時為零 故物體沿任意方向的合力都必為零 C正確 如果物體受到三個共點力的作用而處于平衡狀態(tài) 要滿足F合 0的條件 則任意兩個力的合力必與第三個力大小相等 方向相反 所以選項D對 答案 CD 對平衡狀態(tài)的理解 例1 物體在共點力作用下 下列說法中正確的是 A 物體的速度在某一時刻等于零時 物體一定處于平衡狀態(tài)B 物體相對于另一物體保持靜止時 物體一定處于平衡狀態(tài)C 物體所受合力為零時 物體一定處于平衡狀態(tài)D 物體做勻加速運動時 物體一定處于平衡狀態(tài) 思路點撥 解答本題時應注意以下兩點 1 平衡狀態(tài)的運動學特征 2 平衡狀態(tài)與受力的關(guān)系 解析 物體在某時刻的速度為零 所受合力不一定為零 故不一定處于平衡狀態(tài) A錯誤 物體相對于另一物體靜止 則說明該物體與另一物體具有相同的速度和加速度 也不一定處于平衡狀態(tài) B錯誤 物體做勻加速運動時 加速度不為零 一定不是平衡狀態(tài) D錯誤 只有C滿足平衡條件 C正確 答案 C 借題發(fā)揮 1 共點力作用下 物體處于平衡狀態(tài)的運動學特征是a 0 動力學特征是 合外力為零 2 靜止和速度為零不是一回事 物體保持靜止狀態(tài)說明v 0 a 0同時成立 若有v 0 a 0 如自由下落開始時刻的物體 它此時的速度v 0 但不能保持靜止狀態(tài) 下列物體中處于平衡狀態(tài)的是 A 靜止在粗糙平面上的物體B 沿光滑斜面自由下滑的物體C 在不光滑的水平面上勻速運動的木塊D 神舟 七號的返回艙打開降落傘后減速下降解析 A C項中物體靜止或勻速運動是平衡狀態(tài) B D項中物體具有加速度 不是平衡狀態(tài) 故選A C 答案 AC 平衡條件的應用 圖4 1 2 例2 如圖4 1 2所示 物體質(zhì)量為m 靠在粗糙的豎直墻上 物體與墻之間的動摩擦因數(shù)為 若要使物體沿墻向上勻速運動 試求外力F的大小 思路點撥 解答本題時可按以下思路分析 借題發(fā)揮 求解共點力平衡問題的關(guān)鍵是對研究對象受力分析并畫出受力圖 然后應用共點力平衡條件列方程求解 若例題中物體向下勻速運動 試求F的大小 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全