2017-2018学年鲁科版必修1 第5章第3节 力的平衡 学案(1)
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疏导引导

  一、共点力平衡条件

  (1)共点力:当一个物体同时受到几个力的作用时,若这几个力的作用点重合,或这几个力的作用线相交于一点,则这几个力称为共点力.

  (2)共点力作用下物体的平衡状态:是指一个物体在共点力的作用下保持静止或者匀速直线运动的状态.

  (3)共点力作用下物体的平衡条件:在共点力作用下物体处于平衡状态时,物体所受外力的合力为零.

案例1如图5-3-1,其中F1=10 N,F2=6 N,若撤去F1,则物体在水平方向上合外力可能为(  )

A.10 N,方向向右

B.6 N,方向向右

C.2 N,方向向左

D.0

图5-3-1

【剖析】 可确定物体与接触面间的最大静摩擦力应大于或等于4 N.当撤掉F1后,F2大于4 N,则物体会受到与F2反向的静摩擦力作用,所以合力为F2-F静,F静在0与最大静摩擦力之间,故应选CD.

【答案】CD  

  二、平衡条件推论

  (1)物体在几个共点力作用下平衡,则在任一方向上物体所受的合外力也为零.如果把物体所受的各个力进行正交分解,则共点力作用下物体的平衡可以表示为:

  ∑Fx=0,∑Fy=0

  (2)物体受三个力作用而平衡,则三个力不平行必共点.

  (3)物体在几个共点力作用下平衡,则其中任意一个力与剩余力的合力总是等大、反向、作用在一条直线上.

案例2水平面上质量为m的物块在恒力F作用下(F与水平方向成θ角)沿水平面匀速滑行,已知物体与水平面间动摩擦因数为μ,则物体所受摩擦力大小为(  )

A.μmg      B.μ(mg-Fcosθ) C.Fcosθ D.μ(mg-Fsinθ)

插入图片Y16;Z3mm 图532

【剖析】 解此题的关键是受力分析准确,再利用平衡条件处理

物体受力如图5-3-2

把力F分解在水平方向和竖直方向

由平衡条件得:

在水平方向:FF=Fcosθ,

在竖直方向:FN+Fsinθ=mg,

则选出C.

由于FF=μFN,则有 FF=μ(mg-Fsinθ).

【答案】 CD

【规律小结】 当物体在多个力作用下处于平衡时,一般采用把作用在物体上的各力分解在两相互垂直方向上(一方向为运动方向,另一方向为与运动方向垂直),再列平衡方程求解.

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