八年级物理下第七章力的平衡的应用 复习教案
一、学习目标:
能应用力的平衡条件解决平衡问题。
二、重点、难点:
应用二力平衡的知识分析、解决平衡问题,既是本讲的重点,也是本讲的难点。
知识梳理
应用力的平衡条件解题时要画出物体受力示意图。
画图时注意:
①先画重力然后看物体与哪些物体接触,就可能受到哪些物体对其的作用力;
②画图时还要考虑物体的运动状态。
典型例题
知识点:力的平衡的应用
例1. 一个物体受到均为30牛的一对平衡力作用而做匀速直线运动,如果这对平衡力同时突然减小到20牛,则物体( )
A. 运动速度减小 B. 按减小后的速度做匀速直线运动
C. 仍按原来速度做匀速直线运动 D. 停止运动
思路分析:二力平衡条件的应用
解答过程:一个物体受到均为30牛的一对平衡力作用而做匀速直线运动,如果这对平衡力同时突然减小到20牛,其还是一对平衡力,所以物体仍按原来速度做匀速直线运动。选C。
解题后的思考:本题主要考查学生运用二力平衡条件解决问题的能力。
例2. 一个技巧运动员单手支撑在另一个技巧运动员手上,当上面那个运动员静止时,他受到的重力和支持力必须_______。如果重力_______支持力,他就要坠落,如果重力和支持力不在________,他就会倾倒。
思路分析:二力平衡条件的应用
解答过程:平衡,大于,同一条直线上
解题后的思考:本题主要考查学生运用二力平衡条件解决问题的能力。
例3. 如图所示,一质量为0.5kg的圆环沿竖直杆匀速下滑,圆环受到的滑动摩擦力的大小为_______N,方向___________。若圆环静止在图示位置,则所受摩擦力为________N,方向___________。(g=10N/kg)
思路分析:二力平衡条件的应用
解答过程:圆环沿竖直杆匀速下滑,所以圆环受力平衡,圆环受到的滑动摩擦力的大小与重力的大小相等,为5N;方向与重力反向,即竖直向上;若圆环静止在图示位置,圆环受力平衡,它受到的滑动摩擦力的大小仍与重力的大小相等,为5N;方向与重力反向,也为竖直向上。正确答案:5;竖直向上;5;竖直向上
解题后的思考:本题主要考查学生运用二力平衡条件解决问题的能力。这是一道很典型的考查二力平衡应用的习题,这类问题还可以这样考查:用49N的水平力把质量是1.5kg的木块紧压在竖直墙上,这时木块对墙的压力是____________,摩擦力是________。
A. 50.5N B. 49N C. 63.7N D. 14.7N
答案:B、D
此题还可以思考:人爬杆时,在匀速下滑或匀速上爬的情况下,求摩擦力的大小和方向。
答案:均向上,摩擦力大小等于人受到的重力(二力平衡)。
例4. 将三峡教案重50N的物体放在水平地面上,当它受到20N的竖直向上的拉力作用时,仍处于静止,则下列说法正确的是( )
A. 物体受到的合力等于30N
B. 物体受到的合力等于70N
C. 物体受到的合力等于零
D. 物体受到的拉力跟重力是一对平衡力
思路分析:力的平衡条件的应用
解答过程:物体处于静止状态,故合力为0;物体受三个力作用:重力、拉力、支持力,且三个力平衡。选C。
解题后的思考:本题主要考查学生运用力的平衡条件解决问题的能力。
例5. 如图所示,物体A重20N,物体B重10N,滑轮和绳重忽略不计,A、B均静止,则地面对物体A的支持力为_________N。
思路分析:力的平衡条件的应用
解答过程:先分析物体B受重力和绳的拉力作用,且二力平衡,故绳上的力为10N,所以绳子对物体A有一个10N的向上的拉力,物体A受到的重力为20N,方向向下,绳子的拉力为10N,方向向上,和地面对物体A的支持力10N方向向上,三力平衡,物体A才能静止在地面上。故地面对物体A的支持力为10N。
解题后的思考:本题主要考查学生运用力的平衡条件解决问题的能力。
例6. 如图所示,三个重力为1N的钩码,用三根绳子连接悬挂着,那么a绳受到的拉力为_____N,b绳受到的拉力为_____N,c绳受到的拉力为____N。
思路分析:力的平衡条件的应用
解答过程:先分析最下面的物体,受重力和c绳的拉力,二力平衡,所以c绳对物体的拉力为1N,c绳受到的拉力与c绳对物体的拉力是一对相互作用力,大小相等,故c绳受到的拉力为1N;再分析中间的物体,受重力和c绳的拉力都向下,和b绳的拉力,三力平衡,故b绳对物体的拉力为2N,根据相互作用力等大可知,b绳受到的拉力为2N(对于b绳的拉力,还可以研究下面两个物体,整体只受重力和b绳的拉力,所以b绳对两个物体的拉力为2N,根据相互作用力等大可知,b绳受到的拉力为2N);最后研究最上面的物体,受到的重力1N,b绳的拉力2N,和a绳的拉力3N,三力平衡,根据相互作用力等大可知,a绳受到的拉力为3N(对于a绳的拉力,还可以把下面三个物体看成一个整体来研究,整体只受重力3N和a绳的拉力,所以a绳对三个物体的拉力为3N,根据相互作用力等大可知,a绳受到的拉力为3N)。
答案:3、2、1。
解题后的思考:本题主要考查学生运用力的平衡条件解决问题的能力。对于这样的题,一定要从最下边的物体分析起。
例7. 如图所示,一个木块直立在小车上,让小车沿着桌面做匀速直线运动。求:小车上的木块所受到的摩擦力的大小和方向。
思路分析:二力平衡条件的应用
解答过程:小车做匀速直线运动。车上木块受到重力G,支持力N这一对在竖直方向上的平衡力。木块在水平方向不受外力作用,它只靠惯性与小车一起做匀速直线运动。故物体不受摩擦力作用。
答案:摩擦力大小为0。
解题后的思考:本题主要考查学生运用二力平衡条件解决问题的能力。本题还可以思考:当小车加速向右或减速向右运动时,物体与小车间的摩擦力各向什么方向?当小车向左加速或向左减速运动时,物体与小车间的摩擦力各向什么方向?
例8. 一物体重200N,使它在水平桌面上做匀速直线运动,所需水平推力为64N。试问:
(1)当水平推力分别为50N和70N时,物体受到的摩擦力各是多大?
(2)实验表明,滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比。若在物体上加上一个重100N的重物,如图所示,使物体在水平桌面上做匀速直线运动,物体所受到的摩擦力又是多大?
思路分析:二力平衡条件的应用
解答过程:(1)当水平推力F1=50N时
∵F1 <64N,物体处于静止状态。此时摩擦力f1与推力F1是一对平衡力,所以,f1=F1=50N。
当水平推力F2 =70N时,
∵F2>64N,物体将沿地面滑动(速度不断增大),此时滑动摩擦力f2 =64N。
(2)物体上放上重物后,物体对桌面的压力增大到N′=300N。因为滑动摩擦力与正压力成正比
解题后的思考:本题主要考查学生运用二力平衡条件解决问题的能力。
例9. 如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在12N的水平拉力F1作用下,A、B一起做匀速直线运动,此时木块B所受的摩擦力为_______N;若将A、B紧靠着放在
水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起匀速运动(如图乙所示),则推力F2=______N。
思路分析:二力平衡条件的应用
解答过程:根据例7可知,A、B一起做匀速直线运动,此时木块B所受的摩擦力为0N; 由上一问可知,A受到地面的摩擦力为12N,现将A、B紧靠着放在水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起匀速运动,则将AB看成一个物体,其受到的摩擦力为12N,则推力F2与摩擦力平衡,大小相等,为12N。
答案:12N。
解题后的思考:本题主要考查学生运用二力平衡条件解决问题的能力。本题还可以求AB间
的相互作用力的大小。(6N)
小结:二力平衡是以后我们进行力学部分学习最重要一条规律,做这样的题受力分析和运动状态的确定是最重要的,受力分析和运动状态分析出现错误,题目就会解错。
提高方法
1. 确定研究对象
2. 对其进行受力分析和运动状态分析
3. 根据力的平衡条件列方程求解
预习导学
从三峡大坝到万吨水压机;从重型坦克到滑雪板;从儿时的喷水到手中的钢笔……它们都联系着一个重要的概念——压强。
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