小專題二共點力的平衡的幾類典型問題

市第一中學(xué)基于目標(biāo)達成的教學(xué)雙驅(qū)設(shè)計表課程名稱小專題(二)共點力的平衡的幾類典型問題課型：￡習(xí)題課設(shè)計者備課時間：計劃課時：2課時學(xué)習(xí)目標(biāo)1.會受力分析，作出示意圖。2.能利用正交分解法（解析法）及矢量三角形法解決靜態(tài)平衡問題。3.會用解析法，圖解法，矢量三角形法分析處理動態(tài)平衡問題。學(xué)習(xí)重點1.能利用正交分解法（解析法）及矢量三角形法解決靜態(tài)平衡問題。2.會用解析法，圖解法，矢量三角形法分析處理動態(tài)平衡問題。學(xué)習(xí)難點數(shù)學(xué)圖形相結(jié)合課時目標(biāo)1.靜態(tài)平衡問題。2.動態(tài)平衡問題。教學(xué)流程具體內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖一、必備知識·自主復(fù)習(xí)（課時1：靜態(tài)平衡問題。）（課時2：動態(tài)平衡問題。）核心導(dǎo)思精講：1.共點力的平衡(1)平衡狀態(tài):物體靜止或做勻速直線運動。(2)平衡條件:F合=0或Fx=0,Fy=0。(3)常用推論。①若物體受n個作用力而處于平衡狀態(tài),則其中任意一個力與其余(n1)個力的合力大小相等、方向相反。②若三個共點力的合力為零,則表示這三個力的有向線段首尾相接組成一個封閉三角形。2.處理共點力平衡問題的基本思路確定平衡狀態(tài)(加速度為零)→巧選研究對象(整體法或隔離法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作討論。3.處理靜態(tài)平衡問題的常用方法(1)合成法:物體受三個共點力的作用而平衡,則任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等、方向相反。（1.動態(tài)平衡：(1)所謂動態(tài)平衡問題,是指通過控制某些物理量,使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢變化,而在這個過程中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài),常利用圖解法解決此類問題。(2)基本思路:化“動”為“靜”,“靜”中求“動”。）學(xué)生回顧加強基礎(chǔ)知識點記憶。學(xué)習(xí)必備知識技能。整理解題思路；養(yǎng)成良好的規(guī)范的答題習(xí)慣任務(wù)一（課時1：合成法分析物體的靜態(tài)平衡）（課時2：圖解法、解析法分析物體的動態(tài)平衡）[例1·合成法分析物體的靜態(tài)平衡](2024·廣東茂名一模)如圖甲為明朝《天工開物》記載測量“號弦”張力的插圖,圖乙為示意圖,弓的質(zhì)量為m=5kg,弦的質(zhì)量忽略不計,懸掛點為弦的中點。若在弓的中點懸掛質(zhì)量為M=15kg的物體,弦的張角為θ=120°,g取10m/s2,則弦的張力為()A.50N B.150N C.200N D.200N[例6·圖解法、解析法分析物體的動態(tài)平衡]光滑斜面上固定著一根剛性圓弧形細(xì)桿,小球通過輕繩與細(xì)桿相連,此時輕繩處于水平方向,球心恰位于圓弧形細(xì)桿的圓心處,如圖所示。將懸點A緩慢沿桿向上移動,直到輕繩處于豎直方向,在這個過程中,輕繩的拉力()A.逐漸增大 B.大小不變C.先減小后增大 D.先增大后減小限時訓(xùn)練，練題講題。實踐所學(xué)技能，訓(xùn)練鞏固知識點。檢驗評價知識點的熟悉情況任務(wù)二（課時1：效果分解法分析物體的靜態(tài)平衡）（課時2：相似三角形法分析物體的動態(tài)平衡）[例2·效果分解法分析物體的靜態(tài)平衡](2023·福建福州期中)如圖所示,一弧形的石拱橋由四塊完全相同的石塊壘成,每塊石塊的左、右兩個截面間所夾的圓心角為30°,第1、4塊石塊固定在地面上,直線OA沿豎直方向。則第2、3塊石塊間的作用力F23和第1、2塊石塊間的作用力F12分別與石塊所受重力之比為(不計石塊間的摩擦力)()[例7·相似三角形法分析物體的動態(tài)平衡](多選)如圖所示,質(zhì)量均可忽略的輕繩與輕桿,A端用鉸鏈固定,滑輪在A點正上方(滑輪大小及摩擦均可不計),B端吊一重物?，F(xiàn)將繩的一端拴在桿的B端,用拉力F將B端緩慢上拉,在AB桿達到豎直前()A.繩子OB拉力不變 B.繩子OB拉力減小C.AB桿受力增大 D.AB桿受力不變

學(xué)生限時訓(xùn)練后上講臺講解學(xué)會通過教材所學(xué)知識處理新的問題會做題會講解任務(wù)三：（課時1：正交分解法分析物體的靜態(tài)平衡）（課時2：多個物體的動態(tài)平衡）[例3·正交分解法分析物體的靜態(tài)平衡]鑿子是我國傳統(tǒng)的木工工具,一鑿子兩側(cè)面與中心軸線平行,尖端夾角為θ,當(dāng)鑿子插入木板中后,若用錘子沿中心軸線方向以適當(dāng)?shù)牧敲打鑿子上側(cè)時,鑿子仍靜止,側(cè)視圖如圖,此時鑿子作用于木板1面、2面、3面的彈力大小分別為F1、F2、F3。忽略鑿子所受重力和摩擦力,下列關(guān)系式正確的是()乙受到的摩擦力方向沿斜面向下[例8·多個物體的動態(tài)平衡](2024·福建龍巖模擬)如圖所示,截面為四分之一圓弧的柱狀物體M靜置于粗糙水平地面上,M的左端緊靠豎直墻,光滑圓球N置于M與豎直墻之間,整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將M向右移動少許,整個系統(tǒng)仍處于靜止?fàn)顟B(tài),下列說法正確的是()A.物體M對地面的壓力減小B.圓球N對墻的壓力增大C.物體M與圓球N之間的作用力大小不變D.物體M受到的摩擦力減小學(xué)生限時訓(xùn)練后上講臺講解實踐所學(xué)技能，訓(xùn)練鞏固知識點。檢驗評價知識點的熟悉情況任務(wù)四：（課時1：矢量三角形法分析物體的靜態(tài)平衡）（課時2：物理分析法解決臨界、極值問題；極限法解決臨界、極值問題）[例4·矢量三角形法分析物體的靜態(tài)平衡]如圖所示,小圓環(huán)上系著一個質(zhì)量為m2的物塊并套在另一個豎直放置的大圓環(huán)上,有一輕繩一端拴在小圓環(huán)上,另一端跨過固定在大圓環(huán)最高點B的一個小滑輪后吊著一個質(zhì)量為m1的物塊。小圓環(huán)、滑輪的大小和質(zhì)量以及相互之間的摩擦都可以忽略不計,繩子不可伸長,若平衡時弦AB所對應(yīng)的圓心角為α,則兩物塊的質(zhì)量比m1∶m2應(yīng)為()[例9·物理分析法解決臨界、極值問題]將兩個質(zhì)量均為m的小球a、b用細(xì)線相連后,再用細(xì)線l懸掛于O點,如圖所示。用力F拉小球b,使兩個小球都處于靜止?fàn)顟B(tài),且細(xì)線l與豎直方向的夾角保持θ=30°,則F的最小值為()[例10·極限法解決臨界、極值問題]在豎直墻壁的左側(cè)水平地面上,放置一個邊長為a、質(zhì)量為M=2kg的正方體ABCD,在墻壁和正方體之間放置一半徑為R=1m、質(zhì)量為m的光滑球,正方體和球均保持靜止,如圖所示。球的球心為O,OB與豎直方向的夾角為θ,正方體的棱長a>R,正方體與水平地面的動摩擦因數(shù)為μ=0.5。(已知重力加速度g取10m/s2,并認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取sin37°=0.6,cos37°=0.8)學(xué)生掌握方法；運用方法限時訓(xùn)練后上講臺講解運用方法限時訓(xùn)練后上講臺講解隨堂檢測一輪復(fù)習(xí)教材中的課時作業(yè)課后鞏固一輪復(fù)習(xí)中的課堂練習(xí)板書設(shè)計小專題(二)共點力的平衡的幾類典型問題1.共點力