3.6共點(diǎn)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(diǎn)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(biāo)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(biāo)01學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道什么是平衡狀態(tài)2.知道共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件，即合力為03.能利用共點(diǎn)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(huì)倒塌人走在獨(dú)木上如何才不會(huì)摔倒OO2O1O3F1F2F3幾個(gè)力如果都作用在物體的同一點(diǎn)，或者它們的作用線相交于一點(diǎn)，那么這幾個(gè)力稱為共點(diǎn)力那么當(dāng)物體所受的合外力為零時(shí)（即共點(diǎn)力的矢量和為0）會(huì)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(gè)物體在力的作用下保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，則這個(gè)物體就處于平衡狀態(tài)。勻速行駛的汽車一、共點(diǎn)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(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，速度為零，但加速度不為零，不處于靜止?fàn)顟B(tài)又例如擺球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，速度為零，但加速度不為零，不處于靜止?fàn)顟B(tài)G思考：兩個(gè)共點(diǎn)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(gè)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(diǎn)力作用下物體平衡的條件

思考：三個(gè)共點(diǎn)力作用下的物體，其平衡的條件是什么？

任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力的大小相等方向相反，在同一條直線上。

思考：三個(gè)共點(diǎn)力作用下的物體，其平衡的條件是什么？

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

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

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

F1＝F2345在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是合力為0三、共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用在共點(diǎn)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(gè)封閉的矢量三角形，即三力匯交原理受多個(gè)共點(diǎn)力，則每個(gè)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(shí)，物體沿任意方向所受的合力均為零應(yīng)用共點(diǎn)力平衡條件進(jìn)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(jìn)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(dāng)不確定某力的有無或方向時(shí)，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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(gè)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(xì)線跨在碗口上，線的兩端分別系有質(zhì)量為

和

的小球，當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時(shí)，質(zhì)量為

的小球與O點(diǎn)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?fàn)顟B(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(diǎn)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(xì)繩跨過光滑的定滑輪與物塊A連接，連接B的一段細(xì)繩與斜面平行，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)在B上再輕放一小物塊D，整個(gè)系統(tǒng)仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖乙所示。則放上D之后與沒放D時(shí)相比(

)A.B受到C的摩擦力方向可能會(huì)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(huì)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(dòng)滑輪為活結(jié)，結(jié)點(diǎn)兩端拉力相等，故繩的拉力

，對于圖甲，分析B、C間摩擦力時(shí)，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(huì)發(fā)生變化，故C、D錯(cuò)誤;答案：A解析：AB.分析地面與C

之間的摩擦力時(shí)，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(cuò)誤。學(xué)習(xí)目標(biāo)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(diǎn)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(diǎn)位置不動(dòng)，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(dāng)時(shí)，a取得最大值學(xué)習(xí)目標(biāo)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(tái)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(dòng)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(dòng)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(tái)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(tái)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(jìn)而有A.若工人的位置保持不變，緩慢拉動(dòng)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(cuò)誤；B.若工人的位置保持不變，緩慢拉動(dòng)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(cuò)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(tái)對工人的支持力不變，平臺(tái)對工人的摩擦力增大，故C錯(cuò)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(cuò)畫力、多畫力、漏畫力.（2）方法①整體法：把幾個(gè)物體視為一個(gè)整體，受力分析時(shí)，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