（2021新人教版）高中物理必修第一册3.5共点力的平衡ppt课件.pptx

1、 3.53.5共点力的平衡共点力的平衡 图甲乙丙丁分别画出了重 力为G的木棒在力F1和F2的共 同作用下处于平衡状态的情况， 这些力都位于同一平面内。根 据每幅图中各个力作用线的关 系，可以把上述四种情况的受 力分成两类，你认为哪些情况 属于同一类？你是根据什么来 划分的？ 平行没有交点 受力的分类受力的分类 几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们 的作用线相交于一点。 共点力 受力的分类受力的分类 非共点力 它们的作用线是平行的，没有交点。 受力的分类受力的分类 共点共点力的平衡条件力的平衡条件 物体处于物体处于或者或者的状的状 态叫做态叫做。 注意：物理学中有时出现”缓慢移动” 也说明物

2、体处于平衡状态. “静止”要满足两个条件：v0，a0，缺一不可. 即速度为零不等同于静止. 注意注意： 物理学物理学中有时出现中有时出现”缓慢缓慢移动移动”也说明物也说明物 体处于体处于平衡状态平衡状态. . 1. 1. 如果一个物体只受到两个共点力的作用而处于平衡状态，那么如果一个物体只受到两个共点力的作用而处于平衡状态，那么 这两个力这两个力等大、反向、共线等大、反向、共线。即初中学过的。即初中学过的二力平衡二力平衡。 2. 2. 如果一个物体只受到三个共点力的作用而处于平衡状态，那么如果一个物体只受到三个共点力的作用而处于平衡状态，那么 其中任意两个力的合力其中任意两个力的合力一定与一定

3、与第三个力第三个力等大、反向、共线。等大、反向、共线。 3. 3. 如果一个物体只受到多个共点力的作用而处于平衡状态，那么如果一个物体只受到多个共点力的作用而处于平衡状态，那么 其中一个力与其中一个力与其他所有的力的合力其他所有的力的合力等大、反向、共线。等大、反向、共线。 Ff m g F N 共点共点力的平衡力的平衡条件应用条件应用 因此，在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0 0。 判断正误判断正误，正确的划，正确的划“”“”，错误的划，错误的划“” (1)(1)速度等于零的物体一定处于平衡状态速度等于零的物体一定处于平衡状态 ( () ) (2)(2)物体的平衡状态是指物体处于静止或速

4、度等于零的状物体的平衡状态是指物体处于静止或速度等于零的状 态态（ ） ( (3)3)物体处于平衡状态时，加速度等于零物体处于平衡状态时，加速度等于零 ( () ) (4)(4)二力平衡时，这两个力必定等大反向二力平衡时，这两个力必定等大反向 ( () ) (5)(5)若物体受到三个力若物体受到三个力F F1 1、F F2 2、F F3 3的作用而平衡，将的作用而平衡，将F F2 2转动转动9090 时，三个力的合力大小为时，三个力的合力大小为F F2 2 . . ( () ) 小试牛刀小试牛刀 物体在五个共点力的作用下保持平衡，如图物体在五个共点力的作用下保持平衡，如图 所示，其中所示，其中

5、F F1 1大小为大小为10 N10 N，方向，方向水平向右，求水平向右，求： (1)(1)若撤去力若撤去力F F1 1，而保持其余四个力不变，其余四，而保持其余四个力不变，其余四 个力的合力的大小和方向个力的合力的大小和方向； (2)(2)若将若将F F1 1转过转过9090，物体所受的合力大小，物体所受的合力大小. . 答案（1）10 N水平向左 （2）102N 小试牛刀小试牛刀 教材73页【例题1】 某某幼儿园要在空地上做一个滑梯（图甲），根据空地的幼儿园要在空地上做一个滑梯（图甲），根据空地的 大小，滑梯的水平跨度确定为大小，滑梯的水平跨度确定为6m6m。设计时，滑板和儿童。设计时，滑

6、板和儿童 裤料之间的动摩擦因数取裤料之间的动摩擦因数取0.40.4，为使儿童在滑，为使儿童在滑 梯游戏时梯游戏时 能在滑板上滑下，滑梯至少要多高？能在滑板上滑下，滑梯至少要多高？ 真实情境 抽象抽象 简化简化 理想模型 抓住关键主要因素抓住关键主要因素 忽略次要因素忽略次要因素 F Ff f mgmg F FN N 练一练练一练 如图，根据力的作用效果对物体所受到的如图，根据力的作用效果对物体所受到的重力重力 G G进行进行分解，并求出分力的大小和方向。分解，并求出分力的大小和方向。 G G F F1 1 F F2 2 F F1 1=G=GSinSin F F2 2=G=GCosCos 方向：

7、方向：沿斜面向下沿斜面向下 方向：方向：垂直于斜面向下垂直于斜面向下 力分解的一般步骤：力分解的一般步骤： 1 1）根据力）根据力F F的作用效果，画出两个分力的方向；的作用效果，画出两个分力的方向； 2 2）把力）把力F F作为对角线，画出平行四边形得分力；作为对角线，画出平行四边形得分力； 3 3）求解分力的大小和方向。）求解分力的大小和方向。 练一练练一练 例：例：生活中常用一根水平绳拉着悬吊重物的绳索来改变或固生活中常用一根水平绳拉着悬吊重物的绳索来改变或固 定悬吊物的位置。如图定悬吊物的位置。如图3.5-23.5-2，悬吊重物的细绳，其，悬吊重物的细绳，其O O点被一点被一 水平绳水

8、平绳BOBO牵引，使悬绳牵引，使悬绳AOAO段和竖直方向成段和竖直方向成角。若悬吊物所角。若悬吊物所 受的重力为受的重力为mgmg，则悬绳，则悬绳AOAO和水平绳和水平绳BOBO所受的拉力各等于多少？所受的拉力各等于多少？ （1 1）确定研究对象，构建模型： （2 2）对研究对象进行受力分析： F1 F2 F3 方法一：合成法 任意两个力的合力都与第三力等 大反向共线“二力平衡” F4 结点 方法二：正交分解法 （3 3）建立坐标系： y x 练一练练一练 F 例：例：如图物块受到力如图物块受到力F F作用下向右做匀速直线运动，作用下向右做匀速直线运动，F=10NF=10N 与水平夹角与水平夹

9、角 =60=60，物块质量，物块质量m=2Kgm=2Kg，g g取取10N/Kg10N/Kg，求：，求： 物块与地面之间的动摩擦因数是多少？物块与地面之间的动摩擦因数是多少？ （1 1）确定研究对象，构建模型： （2 2）对研究对象进行受力分析： （3 3）建立坐标系： 物块 y x 练一练练一练 如图所示,用绳AC与BC吊起一重100 N的物体,两绳 AC、BC与竖直方向的夹角分别为30和45,求绳 AC和BC对物体的拉力大小. y x 练一练练一练 如图，物体如图，物体A A的质量为的质量为mm，斜面倾角，斜面倾角 ，A A与斜与斜 面间的动摩擦因数为面间的动摩擦因数为 ，斜面固定，现有一

10、个，斜面固定，现有一个 水平力水平力F F作用在作用在A A上，当上，当F F多大时，物体多大时，物体A A恰能恰能 沿斜面匀速向上运动沿斜面匀速向上运动？ F F FN N=Fsin=Fsin +Gcos+Gcos FcosFcos =Gsin=Gsin + +F Ff f A y x Gsin Gcos F G FN Ff Fsin Fcos F Ff f= =F FN N 练一练练一练 处理平衡问题的常用方法处理平衡问题的常用方法 方法方法内容内容 合成法合成法 物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与第三物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与第三 个力大小

11、相等，方向相反个力大小相等，方向相反 分解法分解法 物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的效果分解，则物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的效果分解，则 其分力和其他两个力满足平衡条件其分力和其他两个力满足平衡条件 正交分正交分 解法解法 物体受到三个或三个以上力的作用时，将物体所受的力分解为相互物体受到三个或三个以上力的作用时，将物体所受的力分解为相互 垂直的两组，每组力都满足平衡条件垂直的两组，每组力都满足平衡条件 力的三角力的三角 形法形法 对受三力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移使三力组成一个首对受三力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移使三力组成一个首 尾依次相接的矢

12、量三角形，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形 等数学知识求解未知力等数学知识求解未知力 已知合力和两个分力的方向已知合力和两个分力的方向 （F F1 1、F F2 2不在同一直线上）不在同一直线上） F F F F2 2 已知合力和两个分力的大小（已知合力和两个分力的大小（F F1 1+F+F2 2 F F且且F F1 1FF2 2） 已知合力和一个分力已知合力和一个分力 的大小与方向的大小与方向 F F2 2 F FF F F F1 1 F F2 2 F F1 1 F F2 2 F F1 1 F F2 2 F F1 1F F1 1 F F 3. 3.当当F sinF sin FF1 1 F F 时时 F F 4. 4.当当F F1 1 F F 时时 F F 已知合力和一个分力的方向和另一个分力的大小已知合力和一个分力的方向和另一个分力的大小 2. 2.当当F F1 1 Fsin Fsin 时时 F F 1. 1.当当F F1 1 = Fsin= Fsin 时时 F F