必修 第一册第三章 相互作用第六节 共点力的平衡条件及其应用课文课件ppt

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1．共点力的平衡．(1)两种平衡状态：共点力作用下的平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态．(2)“静止”和“v＝0”的区别与联系总之，平衡状态是指a＝0的状态．2．共点力的平衡条件．表达式：____________.
图示是幽默大师卓别林一个常用的艺术造型，他身子侧倾，依靠手杖的支持使身躯平衡．下列说法正确的是(　　)A．水平地面对手杖没有摩擦力的作用B．水平地面对卓别林没有摩擦力的作用C．水平地面对手杖的弹力方向沿杆向上D．水平地面对卓别林的作用力方向一定不是竖直向上的【答案】D　
【解析】手杖有向右滑动的趋势，卓别林有向左滑动的趋势，水平地面对手杖和卓别林均有摩擦力的作用，A、B错误；水平地面对手杖的弹力方向垂直于地面向上，C错误；地面对卓别林的摩擦力方向向右，所以水平地面对卓别林的作用力方向斜向右上方，一定不是竖直向上的，D正确．
对共点力平衡条件的理解
例1　物体受共点力作用，下列说法正确的是(　　)A．物体的速度等于零，物体就一定处于平衡状态B．物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态C．物体所受合力为零时，就一定处于平衡状态D．物体做匀加速运动时，物体处于平衡状态【答案】C　
【解析】处于平衡状态的物体，从运动形式上看是处于静止或匀速直线运动状态，从受力上来看，物体所受合外力为零．速度为零的物体，受力不一定为零，故不一定处于平衡状态，如竖直上抛到最高点的物体，A错误，C正确；物体相对于另一物体静止时，该物体相对地面不一定静止，如当另一物体做变速运动时，该物体也做变速运动，此物体处于非平衡状态，故B错误；物体做匀加速运动，所受合力不为零，故不是平衡状态，D错误．
变式1　(多选)关于共点力，下列说法正确的有(　　)A．作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，那么这两个力是共点力B．作用在一个物体上的两个力，如果是一对平衡力，那么这两个力是共点力C．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用点不在同一点上，那么这几个力也可能是共点力D．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用线可以汇交于一点，那么这几个力是共点力
【答案】BCD　【解析】作用在一个物体上的几个力，如果作用在物体的同一点或者虽不作用在物体的同一点，但力的作用线交汇于一点，那么这几个力是共点力，所以C、D正确；大小相等、方向相反的力不一定作用在同一点，但一对平衡力必作用于同一物体的同一直线上，是共点力，所以A错误，B正确．
1．处理静态平衡问题的常用方法.
2．解决共点力作用下物体平衡问题的一般思路．
例2　 如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千．某次维修时将左边木桩向右移动一小段，但仍保持绳长和悬挂点不变．木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后(　　)A．F1变大　B．F1变小C．F1不变　D．F2不变【答案】C　
变式2　如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心．一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点，设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是(　　)【答案】A　
【解析】方法一：合成法
平衡体的稳度在重力和支持力作用下的平衡物体的稳定程度大小，通常用稳度来表示．稳度的大小跟物体重心的高低、支持面的大小都有关系．重心越低、支持面越大，稳度越大．例如一个人站立时稳度低、蹲下时稳度高，单足站立时稳度低、双足站立时稳度高，而且双足分开、平行站立时稳度最高，因为围成的面积最大，如图甲比图乙的稳度大．所以为了增加物体的稳度，可以采用这样的办法：降低重心的高度和增大支持面的面积．
要说明的是支持面并非实际接触面，如上图中的支持面实际应该是双足围成的那个平面，即斜线部分．
例3　如图所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝，飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为(　　)A．马跑得快的缘故B．马蹄大的缘故C．马的重心在飞燕上D．马的重力作用线通过飞燕
【答案】D　【解析】骏马处于平衡状态，因此重力与支持力等大反向，同时马的重心位置和飞燕在一条竖直线上，否则不可能平衡，D正确．
1．(多选)关于平衡状态的理解，下列说法正确的是(　　)A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于平衡状态B．蹦床运动员在空中上升到最高点时处于静止状态C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于平衡状态D．跳水运动员在跳台与水面之间运动时处于平衡状态【答案】AC　
【解析】物体处于平衡状态时合力为零．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时合力为零，处于平衡状态，A正确；蹦床运动员在空中上升到最高点时瞬时速度为零，在重力作用下立即下落，合力不为零，不是静止状态，B错误；举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内合力为零，处于平衡状态，C正确；跳水运动员在跳台与水面之间运动时，受重力作用，合力不为零，不是平衡状态，D错误．
2．如图为节日里悬挂灯笼的一种方式，A、B两点等高，O为结点，轻绳AO、BO长度相等，拉力分别为FA、FB，灯笼受到的重力为G.下列表述正确的是(　　)A．FA一定小于GB．FA与FB大小相等C．FA与FB大小不相等D．FA与FB大小之和等于G【答案】B　
【解析】由等高等长知左右两个拉力大小相等，B正确，C错误；绳子与竖直方向夹角不确定，所以拉力与重力的大小无法确定，A错误；FA与FB矢量之和等于G，不是大小之和，D错误．
3．如图所示，质量均为m的A、B两物体中间用一个轻杆相连在倾角为θ的斜面上匀速下滑．已知A物体光滑，B物体与斜面间的动摩擦因数为μ，整个过程中斜面始终静止不动．则下列说法正确的是(　　)A．B物体与斜面间的动摩擦因数μ＝tan θB．轻杆对A物体的弹力平行于斜面向下C．增加B物体的质量，A、B整体不再沿斜面匀速下滑D．增加B物体的质量，A、B整体继续沿斜面匀速下滑【答案】C　
【解析】以整体为研究对象，沿斜面方向根据平衡条件可得2mgsin θ＝μmgcs θ，解得B物体与斜面间的动摩擦因数μ＝2tan θ，故A错误；以A为研究对象，沿斜面方向根据平衡条件可知，轻杆对A物体的弹力平行于斜面向上，大小为T＝mgsin θ，故B错误；设B物体的质量增加Δm，则摩擦力增加μΔmgcs θ＝2Δmgsin θ，B的重力沿斜面向下的分力增加Δmgsin θ，受力不再平衡，不再匀速下滑，故C正确，D错误．
4．在水平外力F的作用下，A、B两个圆柱体按如图所示的方式分别放在水平地面、靠在竖直墙面，将A缓慢向右移动一小段距离(B未与地面接触)，不计一切摩擦，则在此过程中，关于水平地面对A的弹力N1、竖直墙面对B的弹力N2，下列说法正确的是(　　)A．N1不变，N2变大B．N1变小，N2变大C．N1变大，N2变小D．N1不变，N2变小【答案】A