共點力的平衡教學

3.5共點力的平衡01.知道什么是共點力及平衡狀態(tài)（物理觀念）02.03.04.學科核心素養(yǎng)與課程目標說出共點力作用下的平衡條件（物理觀念）能應用“合成，正交分解”解決平衡問題（科學思維）能利用平衡條件分析問題（科學探究）難點：用合成法和正交分解法解決平衡問題重點：1、共點力

2、平衡狀態(tài)

3、用合成法和正交分解法解決平衡問題課前預習自我檢測

(1)某時刻物體的速度為零時,物體一定處于平衡狀態(tài).()(2)物體處于平衡狀態(tài)時任意方向的合力均為零.()(3)相對于另一物體保持靜止的物體一定處于平衡狀態(tài).()(4)高速列車在平直鐵路上以350km/h高速行駛時處于平衡狀態(tài).()(5)合力保持恒定的物體處于平衡狀態(tài).()(6)“嫦娥四號”落月前懸停在距月面100m處時處于平衡狀態(tài).()×√×√×√觀察上面四幅圖回答下面問題：上面那些力可以是共點力？一、共點力

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。共點力非共點力它們的作用線是平行的，沒有交點。非共點力不在高中的討論范圍核心要點1、共點力的平衡條件1.平衡狀態(tài)：2.在共點力作用下物體平衡的條件是合力為0.注意：有時出現(xiàn)“緩慢移動”“逐漸”也說明物體處于平衡狀態(tài).“靜止”.速度為零不等同于靜止.物體處于靜止或者勻速直線運動的狀態(tài)兩個力等大反向共線同體（平衡力）任意兩個力的合力與第三個力等大反向共線同體任意一個力的力與其他力等大反向共線同體3、合力為0的三種情況4、對點練習[例1]若物體處于平衡狀態(tài)，則此物體一定是（

）A、靜止的B、勻速直線運動C、速度為零D、所受合力為零[例2]（多選）下列運動項目的運動員處于平衡狀態(tài)的是（

）A、體操運動員雙手握住單杠吊在空中不動時B、蹦床運動員在空中上升到最高點C、舉重運動員在舉起杠鈴后不動的那段時間D、游泳運動員仰臥在水面靜止不動時DACDD[例3]一建筑塔吊如圖所示向右上方勻速提升建筑物料，若忽略空氣阻力，則下列有關物料的受力圖正確的是()[例4]哪幾組力同時作用于物體上,可能使物體處于平衡狀態(tài)（）.A.3N8N2NB.10N8N8NC.5N8N6ND.15N5N5NBC一個重為20N的物體置于光滑的水平面上，當用一個F=5N的力豎直向上拉該物體時，如圖所示，物體受到的合力為（

）A．15NB．20NC．25ND．0D強化訓練強化訓練物體在五個共點力的作用下保持平衡，如圖所示，其中F1大小為10N，方向水平向右，求：(1)若撤去力F1，而保持其余四個力不變，其余四個力的合力的大小和方向；(2)若將F1轉(zhuǎn)過90°，物體所受的合力大小.答案（1）10N水平向左（2）10√2核心要點2、平衡問題的處理方法方法一：合成法方法二：正交分解法演示例題、生活中常用一根水平繩拉著懸吊重物的繩索來改變或固定懸吊物的位置。如圖3.5-2，懸吊重物的細繩，其O點被一水平繩BO牽引，使懸繩AO段和豎直方向成θ角。若懸吊物所受的重力為mg，則懸繩AO和水平繩BO所受的拉力各等于多少？解：（1）確定研究對象：結點（2）對這個結點進行受力分析：第三根繩子的拉力由二力平衡可得F1F2F3解法一：合成法——（常用于三力平衡問題）。任意兩個力的合力都與第三力平衡F3=mgF4由力的合成，結合平衡條件可知：F4

=F3=mg

注意：畫圖要標準規(guī)范,繩長不代表力的大小解法二：物體受三個力或者3力以上使用正交分解法若采用正交分解法求合力則F合＝________=0則：例：如圖所示，質(zhì)量為m的物塊位于于斜面上，斜面的傾角為θ，物塊在斜面上恰好沿斜面勻速下滑，求物塊與斜面間的滑動摩擦力及動摩擦因數(shù)。（用力的正交分解法）FfmgFN（1）確定研究對象：（2）對這個物體進行受力分析：順序：ABCmgFN

FfxyF1

F2

沿平行和垂直于斜面兩個方向建立直角坐標系。把重力mg沿兩坐標軸方向分解為F1和F2，這樣的分解稱為正交分解。θABCmgFN

FfxyF1

F2

解：正交分解mg的：因為勻速下滑所以F合

=0在y軸方向上F2-FN=0則：在x軸方向上

F1-Ff=0由于Ff=μFN解得μ=正交分解法yxθFmgFNFfF1F2共點力的平衡條件：公式表示為：F合=0Fx=

0Fy=

0

或——適合于三力及三力以上平衡——轉(zhuǎn)化為二力平衡。（一般用于受力個數(shù)為三個時）合成法(1)確定要合成的兩個力；(2)根據(jù)平行四邊形定則作出這兩個力的合力；(3)根據(jù)平衡條件確定兩個力的合力與第三力的關系(等大反向)；(4)根據(jù)三角函數(shù)或勾股定理解三角形.總結：分析平衡問題的基本步驟(1)明確平衡狀態(tài)(靜止或者勻速直線運動)。(2)巧選研究對象。(3)受力分析(畫出規(guī)范的受力分析圖)。(4)列平衡方程(合力為零，靈活運用力的合成法、正交分解法)。(5)求解或討論(解的結果及物理意義)。課堂練習1．如右圖所示，輕質(zhì)光滑滑輪兩側(cè)用細繩連著兩個物體A與B，物體B放在水平地面上，A、B均靜止．已知A和B的質(zhì)量分別為mA、mB，繩與水平方向的夾角為θ，則()A．物體B受到的摩擦力可能為0B．物體B受到的摩擦力為mAgcosθC．物體B對地面的壓力可能為0D．物體B對地面的壓力為mBg－mAgsinθBD2、

如圖所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O為球心，一質(zhì)量為m的小滑塊，在水平力F的作用下靜止于P點。設滑塊所受支持力為FN，OP與水平方向的夾角為θ。下列關系正確的是()A3、（較難）一物塊重4.6N，對物塊施一方向與豎直成37°的推力F，如圖所示，物塊恰好沿豎直墻向上勻速滑動，物塊與墻之間動摩擦因數(shù)為0.2，求推力F的大小。一：共點力二：平衡狀態(tài)1、平衡狀