物理人教版高中必修一（2019年新編）-3-5《共點力的平衡》（課件）

3.5共點力的平衡高中物理

/人教版（2019）/必修一/第三章學(xué)習(xí)目標(biāo)01040203理解平衡狀態(tài)的運動特點，并熟練掌握運動狀態(tài)與受力之間的關(guān)系知道什么叫共點力掌握動態(tài)平衡的特征，熟練解決其問題掌握整體-隔離法、平衡三角形法、相似三角形法的應(yīng)用23新知探究定義：如果一個物體受到兩個或多個力的作用，這些力共同作用在同一點上，或者雖不作用在同一點，但它們的延長線交于一點，這樣的一組力叫作共點力共點力4新知探究共點力共點力幾個作用于同一點的力作用線相交于一點的力可看作質(zhì)點的物體所受的力非共點力作用線的延長線不能交于一點1．(多選)關(guān)于共點力，下列說法中正確的是()A．作用在一個物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反，這兩個力是共點力B．作用在一個物體上的兩個力，如果是一對平衡力，則這兩個力是共點力C．作用在一個物體上的幾個力，如果它們的作用點在同一點上，則這幾個力是共點力D．作用在一個物體上的幾個力，如果它們的作用線相交于同一點，則這幾個力是共點力課堂練習(xí)5BCD課堂練習(xí)6【答案】BCD【解析】根據(jù)共點力的概念，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同一個點，這幾個力叫作共點力，所以選項C、D正確．一對平衡力一定作用在同一條直線上，它們一定是共點力，故選項B正確．對于選項A中所描述的兩個力，它們有可能一上一下，互相平行，但不共點，所以A項錯誤7新知探究在共點力作用下物體平衡的條件是合力為0。平衡狀態(tài)：物體受到幾個力作用時，保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)。注意：合力為0，不是速度為0。如做豎直上拋運動的物體，在運動至最高點時，速度為0，合外力為重力，不是平衡狀態(tài)。共點力的平衡條件8新知探究共點力的平衡9新知探究(1)選取研究對象、或系統(tǒng)(2)分析物體的受力情況并畫受力示意圖(3)根據(jù)物體的受力特點選取適當(dāng)?shù)姆椒?4)列方程或畫圖求解，并檢查答案是否完整、合理求解共點力平衡問題的一般步驟2．關(guān)于共點力的平衡，下列說法中正確的是()A．處于平衡狀態(tài)的物體一定處于靜止?fàn)顟B(tài)B．加速度為零時，物體一定處于平衡狀態(tài)C．速度為零時，物體一定處于平衡狀態(tài)D．五個力合力為零，撤去其中的三個力，物體一定不平衡課堂練習(xí)10B課堂練習(xí)11【答案】B【解析】平衡狀態(tài)，條件是合力為0，物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，A、C錯誤，B正確，五個力平衡，撤去其中三個力，剩余兩個力的合力可能為零，物體可能平衡，D錯誤3．疊羅漢是一種兩人以上層層疊成各種造型的游戲娛樂形式，也是一種高難度的雜技。如圖所示為六人疊成的三層靜態(tài)造型，假設(shè)每個人的重量均為G，下面五人的背部均呈水平狀態(tài)，則最底層正中間的人的一只腳對水平地面的壓力約為()A.

G B.

GC.

G D.

G課堂練習(xí)12C課堂練習(xí)13【答案】C【解析】最上面人的重力為G，所以每條腿上的力均為

。中間層左邊的人，受到豎直向下的力為G＋

＝

，所以每條腿上的力均為

，由對稱性，中間層右邊的人每條腿上的力也均為

G。最底層中間的人，受到豎直向下的力為：G＋

＋

＝

，所以其每條腿上的力均為

。故選項C正確。14新知探究整體隔離法當(dāng)分析相互作用的兩個或兩個以上物體整體的受力情況及分析外力對系統(tǒng)的作用時，宜用整體法；而在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體(或一個物體各部分)間的相互作用時常用隔離法。整體法和隔離法不是獨立的，對一些較復(fù)雜問題，通常需要多次選取研究對象，交替使用整體法和隔離法4．如圖所示，由五根等長的輕質(zhì)細(xì)繩懸掛起四個質(zhì)量相等的燈籠，中間的細(xì)繩是水平的，另外四根細(xì)繩與水平面所成的角分別θ1和θ2。設(shè)懸掛端繩子拉力大小為F1，水平段繩子拉力大小為F2，燈籠質(zhì)量為m，下列關(guān)系式中正確的是（）A．F1＝F2

B．F1＝2F2C．

D．課堂練習(xí)15D課堂練習(xí)16【答案】D【解析】F1、F2兩力之間，掛有兩個燈籠，將它們看成整體，做受力分析，有

，

，解得

，

，則F1不等于F2，F(xiàn)1也不一定是2F2，選項ABC錯誤。再對左邊第2個燈籠隔離，受力分析可知；解得選項D正確。17新知探究平衡三角形法適用環(huán)境：物體受三個力。一力恒定，一力方向不變，一力方向變化的動態(tài)平衡問題。受力分析完成后，將三個力構(gòu)建出封閉的三角形矢量和；利用方向變化的力的變化趨勢，作出不同狀態(tài)下的矢量三角形；根據(jù)三角形邊長確定力大小的變化。恒力之外的兩力出現(xiàn)垂直時，為極值。5．(多選)如圖，用OA、OB兩根輕繩將花盆懸于兩豎直墻之間，開始時OB繩水平?，F(xiàn)保持O點位置不變，改變OB繩長使繩右端由B點緩慢上移至B`點，此時OB`與OA之間的夾角小于90°。設(shè)此過程OA、OB繩的拉力分別為FOA、FOB，則下列說法正確的是（ ）AFOA一直減小 BFOA一直增大 CFOB一直減小

DFOB先減小后增大課堂練習(xí)18AD課堂練習(xí)19【答案】AD【解析】對花盆進行受力分析，如圖甲，將三個力構(gòu)建成封閉三角形適量和，如圖乙，根據(jù)FOB的變化，做出不同狀態(tài)的三角形，如圖丙，根據(jù)各邊長的變化，F(xiàn)OB先減小，后增加，當(dāng)FOB與FOA垂直時，F(xiàn)OB取最小值，F(xiàn)OA一直減小，故A、D正確FOBFOAGFOAGFOBFOBFOAG20新知探究適用環(huán)境：物體受三個力。一力恒定，另兩力方向變化的動態(tài)平衡問題。但二力分別與繩子、兩物體重心連線方向等平行，即三力構(gòu)成的矢量三角形與繩長、半徑、高度等實際幾何三角形相似。相似三角形法6．半球固定在地面上，正上方有一小滑輪，輕繩的一端系一小球，靠放在半球上的A點，另一端繞過定滑輪后用力拉住，使小球靜止，如圖，現(xiàn)緩慢地拉繩，在使小球由A到B的過程中，半球?qū)π∏虻闹С至和繩對小球的拉力T的大小變化的情況是()A、N不變，T變小B、N不變，T先變大后變小C、N變小，T先變小后變大D、N變大，T變小課堂練習(xí)21A課堂練習(xí)22【答案】