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

歡迎進(jìn)入物理課堂 第四章 第1節(jié) 理解教材新知 把握熱點(diǎn)考向 知識(shí)點(diǎn)一 知識(shí)點(diǎn)二 考向一 考向二 應(yīng)用創(chuàng)新演練 隨堂基礎(chǔ)鞏固 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 1 物體在共點(diǎn)力作用下保持靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)稱為平衡狀態(tài) 2 在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是共點(diǎn)力的合力為零 3 作用在物體上的幾個(gè)力的合力為零 這種情形叫力的平衡 共點(diǎn)力作用下物體的平衡狀態(tài) 自學(xué)教材 1 平衡狀態(tài)物體在共點(diǎn)力的作用下 保持或做運(yùn)動(dòng)的狀態(tài) 2 平衡狀態(tài)與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系物體處于平衡狀態(tài)時(shí) 加速度一定為零 速度不一定為零 靜止 勻速直線 重點(diǎn)詮釋 1 從運(yùn)動(dòng)學(xué)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(yùn)動(dòng)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(guò)來(lái)加速度為零的物體一定處于平衡狀態(tài) 2 從力學(xué)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(guò)來(lái)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(dòng)態(tài)平衡 1 靜態(tài)平衡是處于靜止?fàn)顟B(tài)的平衡 合力為零 2 動(dòng)態(tài)平衡是勻速直線運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(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(gè)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(dòng)的一瞬間B 物體做自由落體運(yùn)動(dòng)剛開(kāi)始下落的一瞬間C 第11屆全運(yùn)會(huì)上運(yùn)動(dòng)員撐桿跳到最高點(diǎn)的一瞬間D 停在斜面上的汽車 解析 A B C中物體的瞬時(shí)速度為零但加速度不是零 不是平衡狀態(tài) D項(xiàng)中物體靜止處于平衡狀態(tài) 故選D 答案 D 共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件 自學(xué)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(diǎn)力平衡條件的實(shí)驗(yàn)探究 1 實(shí)驗(yàn)探究 如圖4 1 1甲所示 將三個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)放在一個(gè)平面內(nèi) 并將三個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤掛在同一物體上 先將其中的兩個(gè)成某一角度 固定起來(lái) 然后用手拉第三個(gè)彈簧測(cè)力計(jì) 平衡時(shí)分別記下三個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)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(gè)力有什么關(guān)系 注意 不宜過(guò)大或過(guò)小 圖4 1 1 由圖4 1 1乙可以看出 其中兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力大小相等 方向相反 2 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 物體在三個(gè)共點(diǎn)力作用下的平衡條件 任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力大小 方向 且在同一條直線上 即這三個(gè)共點(diǎn)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(gè)力的合力為 零 重點(diǎn)詮釋 1 平衡條件的幾個(gè)推論 1 二力平衡條件 兩個(gè)共點(diǎn)力大小相等 方向相反 2 三個(gè)力平衡條件 三個(gè)共點(diǎn)力平衡時(shí) 其中任意兩個(gè)力的合力一定與第三個(gè)力大小相等 方向相反 而且在同一條直線上 3 物體在n個(gè)共點(diǎn)力同時(shí)作用下處于平衡狀態(tài)時(shí) 這些力在任何一個(gè)方向上的合力均為零 其中任意 n 1 個(gè)力的合力必定與第n個(gè)力等值反向 作用在同一直線上 4 物體在多個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)時(shí) 各力首尾相接必構(gòu)成一個(gè)封閉的多邊形 2 應(yīng)用平衡條件解題的步驟 1 明確研究對(duì)象 物體 質(zhì)點(diǎn)或繩的結(jié)點(diǎn)等 2 對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析 3 建立合適的坐標(biāo)系 應(yīng)用共點(diǎn)力的平衡條件 選擇恰當(dāng)?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(diǎn)力的平衡與平衡條件的說(shuō)法正確的是 A 如果物體的運(yùn)動(dòng)速度為零 則必處于平衡狀態(tài)B 如果物體的運(yùn)動(dòng)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(gè)共點(diǎn)力的作用而處于平衡狀態(tài) 則任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力大小相等 方向相反 解析 物體速度為零時(shí)不一定處于平衡狀態(tài) 如豎直上拋的物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度為零 此時(shí)物體由于自身重力而使得所受合力不為零 故A錯(cuò) 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(yùn)動(dòng) 故物體不一定處于平衡狀態(tài) 所以B錯(cuò) 物體處于平衡狀態(tài)時(shí) 滿足F合 0的條件 又因F合 要F合 0 必須要Fx Fy同時(shí)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(gè)共點(diǎn)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(gè)力的合力必與第三個(gè)力大小相等 方向相反 所以選項(xiàng)D對(duì) 答案 CD 對(duì)平衡狀態(tài)的理解 例1 物體在共點(diǎn)力作用下 下列說(shuō)法中正確的是 A 物體的速度在某一時(shí)刻等于零時(shí) 物體一定處于平衡狀態(tài)B 物體相對(duì)于另一物體保持靜止時(shí) 物體一定處于平衡狀態(tài)C 物體所受合力為零時(shí) 物體一定處于平衡狀態(tài)D 物體做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí) 物體一定處于平衡狀態(tài) 思路點(diǎn)撥 解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn) 1 平衡狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征 2 平衡狀態(tài)與受力的關(guān)系 解析 物體在某時(shí)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(cuò)誤 物體相對(duì)于另一物體靜止 則說(shuō)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(cuò)誤 物體做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí) 加速度不為零 一定不是平衡狀態(tài) D錯(cuò)誤 只有C滿足平衡條件 C正確 答案 C 借題發(fā)揮 1 共點(diǎn)力作用下 物體處于平衡狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征是a 0 動(dòng)力學(xué)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?fàn)顟B(tài)說(shuō)明v 0 a 0同時(shí)成立 若有v 0 a 0 如自由下落開(kāi)始時(shí)刻的物體 它此時(shí)的速度v 0 但不能保持靜止?fàn)顟B(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(yùn)動(dòng)的木塊D 神舟 七號(hào)的返回艙打開(kāi)降落傘后減速下降解析 A C項(xiàng)中物體靜止或勻速運(yùn)動(dòng)是平衡狀態(tài) B D項(xiàng)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(yīng)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(dòng)摩擦因數(shù)為 若要使物體沿墻向上勻速運(yùn)動(dòng) 試求外力F的大小 思路點(diǎn)撥 解答本題時(shí)可按以下思路分析 借題發(fā)揮 求解共點(diǎn)力平衡問(wèn)題的關(guān)鍵是對(duì)研究對(duì)象受力分析并畫出受力圖 然后應(yīng)用共點(diǎn)力平衡條件列方程求解 若例題中物體向下勻速運(yùn)動(dòng) 試求F的大小 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全