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共点力作用下物体的平衡条件

§4.1共点力作用下物体的平衡(1)(导学案)
知识点1:共点力平衡条件
1.平衡状态:一个物体在共点力作用下,保持________或______________状态,则这个物处于平衡状态。

2.三个共点力平衡的条件是____________________________________________
3.共点力作用下物体的平衡条件是_____________
典例1、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,在水平力的作用下静止在P 点。

求容器对小滑块弹力N 以及水平力F 的大小。

训练1、如图所示,长木板倾斜放置,与水平面夹角为θ,木块沿木板匀速下滑,木块质量为m ,求木块与木板间的动摩擦因数。

训练2、如图所示,木块的重力为5N ,绳AO 与天花板间的夹角为60o ,绳BO 水平,求绳AO 、BO 所受的拉力?
思考:保持OB 的位置不变,当绳子的悬点A 缓慢地向左移到A′点的过程中,试用作图法分析绳子AO 和BO 张力的变化情况?
B
知识点2:动态平衡问题
典例2、如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O 点。

现用水平力F 缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力F N 以及绳对小球的拉力F T 的变化情况是
( )
A .F N 保持不变,F T 不断增大
B .F N 不断增大,F T 不断减小
C .F N 保持不变,F T 先增大后减小
D .F N 不断增大,F T 先减小后增大
训练1、如图所示,一小球在斜面上处于静止状态,不考虑一切摩擦,如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O 点转至水平位置,则此过程中球对挡板的压力F 1和球对斜面的压力F 2的变化情况是 ( )
A .F 1先增大后减小,F 2一直减小
B .F 1先减小后增大,F 2一直减小
C .F 1和F 2都一直减小
D .F 1和F 2都一直增大
训练2、如图所示,一个小球用轻绳悬于O 点,用力F 拉住小球,使悬线保持偏离竖直方向75°角,且小球始终处于平衡状态。

为了使F 有最小值,F 与竖直方向的夹角θ应该是( )
A .90°
B .45°
C .15°
D .0°
训练3、如图所示,光滑的轻质滑轮跨在轻绳上悬挂钩码处于静止状态,钩码重力为G 。

(1)求绳中拉力大小;
(2)若将端点B 沿虚线稍稍上移一些,则θ角如何变化?绳中拉力如何变化? 学生问,A ,B 点都不一样高,为什么绳中拉力还相等
有学生认为随着B 点上移,θ增加
直接告知结论,d 越大,绳中拉力越大
此处可以做实验,用绳子吊一个弹簧称,移动,注意弹簧称与
绳子之间要光滑,还可以演示另外一个模型,即AB 等高,AB
间夹角逐渐增大
§4.1共点力作用下物体的平衡(1)(作业)
知识点1:共点力平衡条件
1.质量为m 的长方形木块静止在倾角为θ的斜面上,斜面对木块的支持力和摩擦力的合力方向应该是( )
A .沿斜面向下
B .垂直于斜面向上
C .沿斜面向上
D .竖直向上
2.滑滑梯是小孩子很喜欢的娱乐活动。

如图所示,一个小孩正在滑梯上匀速下滑,则
( )
A .小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等
B .小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等
C .小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小相等
D .小孩所受的重力和弹力的合力与小孩所受的摩擦力大小相等
3.人站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯斜向上匀速运动,如图所示,以下说法正确的是( )
A .人受到重力和支持力的作用
B
.人受到重力、支持力和摩擦力的作用
C .人受到的合外力不为零
D .人受到的合外力方向与速度方向相同
4.如图所示,质量为m 1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O ,轻绳OB 水平且B 端与放置在水平面上的质量为m 2的物体乙相连,轻绳OA 与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲、乙均处于静止状态.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75。

物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3)。

求:
(1)轻绳OA 、OB 受到的拉力是多大?
(2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何?
知识点2:动态平衡问题
5.如图所示,某同学通过滑轮组将一重物吊起,该同学对绳的竖直拉力为F 1,对地面的压力为F 2,不计滑轮与绳的重力及摩擦,则在重物缓慢上升的过程中,F 1和F 2如何变化? 请作出受力图分析。

6.如图所示,在绳下端挂一物体,用力F 拉物体使悬线偏离竖直方向的夹角为α,且保持其平衡.保持α不变,当拉力F 有最小值时,F 与水平方向的夹角β应是 ( )
A .0 B.π2 C .α D .2α
请作出拉力F 最小时的受力图
7.如图所示,一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端,用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球,则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面),木板对小球的推力F 1、半球面对小球的支持力F 2如何变化?请作出必要的受力图进行分析。

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