3.6共點力作用下物體的平衡課件高一上學(xué)期物理教科版

第六節(jié)共點力作用下物體的平衡第三章

相互作用目錄CONTENTS01學(xué)習(xí)目標02情景導(dǎo)入03新課講解04小試牛刀05課堂小結(jié)學(xué)習(xí)目標01學(xué)習(xí)目標1.知道什么是平衡狀態(tài)2.知道共點力作用下物體的平衡條件，即合力為03.能利用共點力的平衡條件解決具體問題情境導(dǎo)入02石頭疊成的塔為什么不會倒塌人走在獨木上如何才不會摔倒OO2O1O3F1F2F3幾個力如果都作用在物體的同一點，或者它們的作用線相交于一點，那么這幾個力稱為共點力那么當物體所受的合外力為零時（即共點力的矢量和為0）會發(fā)生什么呢？新課講解03石拱橋下沒有橋墩，承重的原理是使楔形磚塊或石塊受力平衡，壓力最終都施加到橋兩端的支柱上什么是受力平衡狀態(tài)呢？定義：如果一個物體在力的作用下保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)，則這個物體就處于平衡狀態(tài)。勻速行駛的汽車一、共點力作用下物體的平衡狀態(tài)等紅燈的汽車打坐·冥想

F例如豎直上拋的物體運動到最高點時，速度為零，但加速度不為零，不處于靜止狀態(tài)又例如擺球運動到最高點時，速度為零，但加速度不為零，不處于靜止狀態(tài)G思考：兩個共點力作用下的物體，其平衡的條件是什么？作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反，并且在同一條直線上，則該物體平衡。

二、共點力作用下物體平衡的條件

思考：三個共點力作用下的物體，其平衡的條件是什么？

任意兩個力的合力與第三個力的大小相等方向相反，在同一條直線上。

思考：三個共點力作用下的物體，其平衡的條件是什么？

任意一個力沿另外兩個力的方向分解，其分力分別與另外兩個力的大小相等方向相反，且在同一條直線上。

思考：當共點力的數(shù)量再次增多時，其平衡的條件是什么？F3F5F1F4F2F1＝F2345F2345

任意（N-1）個力的合力與第N個力的大小相等方向相反，且在同一條直線上兩個共點力作用下的物體共點力平衡三個共點力作用下的物體N個共點力作用下的物體

F1＝F2345在共點力作用下物體的平衡條件是合力為0三、共點力平衡條件的應(yīng)用在共點力作用下物體的平衡條件是合力為0平衡狀態(tài)下的物體，其所受合力為零物體所受二力的大小相等、方向相反，且作用在同一直線，即二力平衡物體所受三力一定能構(gòu)成一個封閉的矢量三角形，即三力匯交原理受多個共點力，則每個力都與其余力的合力等大、反向，作用在同一直線上物體處于平衡狀態(tài)時，物體沿任意方向所受的合力均為零應(yīng)用共點力平衡條件進行受力分析1.受力分析的一般步驟①明確研究對象，并把它從周圍的環(huán)境中隔離出來②分析受力情況，通常按照

一“重”二“彈”三“摩擦”再其他

的順序進行受力分析2.受力分析的常用方法假設(shè)法整體法與隔離法假設(shè)法

假設(shè)法是受力分析中有效的輔助方法.當不確定某力的有無或方向時，可先假設(shè)該力有或無（或方向），看引起的結(jié)果是否符合給定的運動狀態(tài)或形變效果.v

假設(shè)斜面對小球有彈力作用，則小球不能在原位置保持勻速直線運動狀態(tài)，故斜面對小球無彈力作用整體法與隔離法BAFBAFF支GA+GBfBFF支GBfFAAGAFB整體法與隔離法FBABAF支F彈GA+GBFFB→AGAFGBFA→BF支F彈墻只提供支持力，沒有摩擦力A、B之間一定有壓力，但是摩擦力可有可無小試牛刀041.如圖所示，一個半球形的碗放在桌面上，碗口水平，碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的。一根細線跨在碗口上，線的兩端分別系有質(zhì)量為

和

的小球，當它們處于平衡狀態(tài)時，質(zhì)量為

的小球與O點的連線與水平線的夾角為

。兩小球的質(zhì)量比

為(

)A.

B. C.

D.A答案：A解析：

球保持靜止狀態(tài)，根據(jù)二力平衡可知

球受力如圖由幾何關(guān)系可知根據(jù)共點力平衡條件有代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得2.如圖甲所示，傾角為θ的斜面體C置于水平地面上，物塊B置于斜面上，通過細繩跨過光滑的定滑輪與物塊A連接，連接B的一段細繩與斜面平行，整個裝置處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)在B上再輕放一小物塊D，整個系統(tǒng)仍處于靜止狀態(tài)，如圖乙所示。則放上D之后與沒放D時相比(

)A.B受到C的摩擦力方向可能會發(fā)生改變，地面對C的摩擦力大小和方向都沒改變B.B受到C的摩擦力方向可能會發(fā)生改變，地面對C的摩擦力大小一定變大C.B對C的摩擦力大小一定發(fā)生改變，地面對C的摩擦力大小和方向都沒改變D.B對C的摩擦力大小一定發(fā)生改變，地面對C的摩擦力大小一定變大A答案：A解析：CD.動滑輪為活結(jié)，結(jié)點兩端拉力相等，故繩的拉力

，對于圖甲，分析B、C間摩擦力時，隔離B，受力分析如圖：由于不知道B的重力在斜面上的分力和拉力T的大小，因此不能判斷靜摩擦力的大小及方向;對于圖乙，應(yīng)隔離以

B

和

D

為研究對象，同理，不確定質(zhì)量關(guān)系，因此不能確定摩擦力的大小與方向是否會發(fā)生變化，故C、D錯誤;答案：A解析：AB.分析地面與C

之間的摩擦力時，應(yīng)選擇整體為研究對象，受力分析如圖:正交分解得水平方向上

，與是否添加小物塊無關(guān)，則地面對C的摩擦力大小和方向都沒改變，故A正確，B錯誤。學(xué)習(xí)目標情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)3.如圖所示，在平直公路上行駛的箱式貨車內(nèi)，用輕繩

在O點懸掛質(zhì)量為5kg的重物，輕繩

與車頂部夾角分別為30°、60°。在汽車加速行駛過程中，為保持重物懸掛在O點位置不動，重力加速度為g，箱式貨車的最大加速度(

)A.

B. C.

D.B答案：B解析：對小球受力分析可得聯(lián)立解得整理得當時，a取得最大值學(xué)習(xí)目標情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)4.建筑工人用如圖所示的方式將重物從地面緩慢提到平臺上，固定重物的光滑圓環(huán)套在輕繩上，輕繩的一端固定在豎直墻上。在工人向上提升重物的過程中，下列說法正確的是(

)A.若工人的位置保持不變，緩慢拉動手中的繩子，繩對圓環(huán)的作用力逐漸增大B.若工人的位置保持不變，緩慢拉動手中的繩子，工人對繩的拉力不變C.若不改變繩子的長度，工人握住繩子緩慢后退一小步，平臺對工人的支持力增大D.若不改變繩子的長度，工人握住繩子緩慢后退一小步，平臺對工人的摩擦力增大D答案：D解析：設(shè)人與豎直墻之間繩子總長為L，人與豎直墻之間的水平距離為d，圓環(huán)兩側(cè)繩子與豎直方向的夾角為θ；根據(jù)幾何關(guān)系可得以圓環(huán)和重物為對象，根據(jù)受力平衡可得，進而有A.若工人的位置保持不變，緩慢拉動手中的繩子，由于重力保持不變，則繩對圓環(huán)的作用力不變，故A錯誤；B.若工人的位置保持不變，緩慢拉動手中的繩子，則人與豎直墻之間繩子總長L減小，θ增大，減小，工人對繩的拉力T增大，故B錯誤；CD.若不改變繩子的長度，工人握住繩子緩慢后退一小步，則人與豎直墻之間的水平距離d增大，θ增大，減小，工人對繩的拉力T增大；以工人為對象，根據(jù)受力平衡可得可知平臺對工人的支持力不變，平臺對工人的摩擦力增大，故C錯誤，D正確。課堂小結(jié)05①

受力分析（1）步驟：確定研究對象；按順序分析受力；正確畫出物體的受力示意圖；檢查，防止錯畫力、多畫力、漏畫力.（2）方法①整體法：把幾個物體視為一個整體，受力分析時，只分析這一整體之外的物體對整體的作用力（外力），不考慮整體內(nèi)部物體之間的相互作用力（內(nèi)力）.②隔離法：把要分析的物體從周圍物體