沪科版物理高一上2-D《共点力的平衡》作业
沪科版(上海)物理高一第一学期(试用版)-第二章D共点力的平衡_1
（名校课堂）沪科版（上海）物理高 一第一 学期（ 试用版 ）-第二 章D共 点力的 平衡_1P PT-优 秀课件 【标准 版本】
应用规律解决实际问题：
实验体验分析问题 建立模型解决问题
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从运动和相互作用 观念出发进行分析
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三、应用规律解决问题的思路
1.把实际情景简化成物理模型 2Байду номын сангаас明确研究对象，分析其运动状态 3.隔离物体，先分析重力和已知外力，再 分析弹力、摩擦力，画出受力图 4.合理运用力的合成或分解方法 5.运用平衡条件列方程求解并检验。
沪科版必修第一册 3.7共点力的平衡及其应用 课时作业1(含解析)
2020—2021学年沪科版必修第一册3.7共点力的平衡及其应用 课时作业1（含解析）1．如图1所示，质量为m 的木箱与水平地面间的动摩擦因数恒为μ，拉力F 与水平面间的夹角为α，在α逐渐增大（0≤α<90°）的过程中，木箱的速度不变且未离开地面。
若把支持力与滑动摩擦力看成一个力F 0，设F 0与水平面间的夹角为θ，则四力平衡可以等效为三力平衡，矢量三角形如图2所示。
下列说法正确的是（ ）A ．F 0与水平面间的夹角θ逐渐变小B ．F 0与水平面间的夹角θ逐渐变大C ．F 0与水平面间的夹角θ先增大后减小D ．F 0与水平面间的夹角θ保持不变2．如图所示，质量为M 、倾角θ的斜面体放在粗糙的水平地面上，质量为m 的物块在方向水平向右的推力作用下静止在光滑斜面上，斜面体处于静止状态。
重力加速度大小为g ，下列说法正确的是（ ）A ．推力的大小为tan mg θB ．斜面对物块的支持力大小为cos mg θ C ．地面对斜面的静摩擦力为零D ．地面对斜面的支持力大于()M m g +3．如图所示，质量为m 的物体A 静止在质量为M 的斜面B 上，斜面B 的倾角30θ=︒．现用水平力F 推物体A ，在F 由零逐渐增加过程中，A 和B 始终保持静止。
重力加速度为g ，对此过程下列说法正确的是（ ）A ．A 所受摩擦力方向始终沿斜面向上B ．地面对B 的支持力随着力F 的增大而增大C ．B 对地面的摩擦力始终不变D ．当tan F mg θ=时，是A 与B 间的摩擦力方向改变的临界状态4．如图所示．倾角为θ的斜面体c 置于水平地面上。
物块b 置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a 连接，连接b 的一段细绳与斜面平行，连接a 的一段细绳竖直，a 连接在竖直固定在地面的弹簧上，始终处于静止状态，则（ ）A ．地面对c 的摩擦力方向一定向左B ．物块b 一定受四个力作用C ．在物块b 上施加竖直向下的力F ，弹簧的弹力可能增大D ．在物块b 上施加竖直向下的力F ，b 对c 的摩檫力大小可能不变5．如图所示，粗糙斜面体C 静止在水平地面上，轻质细线跨过滑轮其顶端的光滑定滑轮。
沪教(上海)物理高一第一学期(新)-第二章D点力平衡及应用
G
1，木箱沿水平地面匀速直线运动。
（已知sin37°=0.
8N
D.
5N C.
比如三个力，可以先把某两力合成，若与第三个力符合二力平衡条件，则物体也会处于平衡状态。
6， cos37°=0. 5N C.
几个力作用于同一点，或几个力的作用线
相交（延长或反向延长）于一点，这几个力就 木箱重172N，放在水平地面上，一个人用与水平方向成37°向上的力拉木箱，木箱与路面间的动摩擦因素为0.
mg
地面对车的支持力：
Ff F cos 30 1645N
竖直方向：
FN F sin mg FN mg F sin 169177.5N
由牛三律，汽车对地面的压力：
FN FN 169177.5N
例6. 如图，重G=38N的木块，在与水平方向成θ=37°角、大小F=10N的拉力作 用下，沿水平桌面作匀速直线运动。求木块与桌面间的动摩擦因数μ.
0.27 如图，重G=38N的木块，在与水平方向成θ=37°角、大小F=10N的拉力作用下，沿水平桌面作匀速直线运动。
F 3 1 N
• 比如三个力，可以先把某两 力合成，若与第三个力符合 二力平衡条件，则物体也会 处于平衡状态。
任意(n－1)个力的合力必定与第n个力等值反向，作用在 同一直线上
共点力的平衡条件
F合=0
思考：
除了合成法，还可以用什么方法分析？
• 分解法 • 正交分解法
Fx合=0
Fy合=0
【方法总结】 应用共点力的平衡条件解题的一般步骤： (1)确定研究对象：即在弄清题意的基础上，明确以哪一个物体( 或结点)作为解题的研究对象． (2)分析研究对象的受力情况：全面分析研究对象的受力情况， 找出作用在研究对象上的所有外力，并作出受力分析图，如果物 体与别的接触物体间有相对运动(或相对运动趋势)时，在图上标出 相对运动的方向，以判断摩擦力的方向． (3)判断研究对象是否处于平衡状态． (4)应用共点力的平衡条件，选择适当的方法，列平衡方程． (5)求解方程，并根据情况，对结果加以说明或必要的讨论．
沪科版物理高一上2D《共点力的平衡》学案
沪科版物理高一上2D《共点力的平衡》学案一、教学目的1.了解共点力作用下物体平稳的概念。
2.明白得共点了平稳的条件，会用来解决有关平稳的问题。
二、差不多知识明白．．受力情形简单的平稳问题。
．．平稳状态，明白得．．．共点力作用下物体的平稳条件，会解物体在共点力作用下处于平稳状态，是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态。
这时物体可视为质点。
共点力作用下物体的平稳条件是：物体所受的合力等于零，即F合＝0。
公式告诉我们：当物体仅受两力而处于平稳状态时，这两个力一定是大小相等，方向相反，作用在同一直线上；当物体受三个力而处于平稳状态时，任意两个力的合力跟第三个力一定大小相等，方向相反，在同一直线上；当物体受n个力而处于平稳状态时，其中（n-1）个力的合力一定跟剩下的一个力大小相等、方向相反。
由F合＝0，用正交分解方法，最终归结为沿x方向的合力等于零，沿y方向的合力等于零。
即其表达式为：（建立直角坐标系，X，Y轴将所有不在轴上的力正交分解）∑F x＝0∑F＝0∑F y＝0共点力作用下物体的平稳解题方法通常采纳：（1）力的合成法；（2）力的分解法；（3）力的正交分解法。
解题步骤是：（1）确定研究对象（平稳物体或者节点）；（2）对研究对象进行受力分析，画出力图；（3）由共点力作用下物体的平稳条件选定解法；（4）求解。
三、课堂练习1．在共点力作用下物体处于__________状态或__________状态叫平稳状态，在共点力作用下物体的平稳条件是__________。
2．有三个共点力作用于同一物体上使物体处于静止状态。
已知F1＝4 N，F2＝5 N，F3＝3 N，则其中F1与F2的合力大小等于__________N。
三个力的合力等于_________N。
假如撤去力F1，则剩下两力的合力大小等于__________N，方向与力__________的方向__________。
3．如图2-D-9所示，挂在天花板上A、B两点的绳结于C点，在C点挂一640N的重物，求CA绳和BC绳的拉力F CA和F CB的大小。
沪科版(上海)物理高一第一学期(试用版)-第二章D共点力的平衡_
两个力大小相等，方向相反，作用在同 一直线上。
2、三个共点力的平衡条件
任意两个力的合力与第三个力大小相等， 方向相反。
3、多个共点力的平衡条件
任意一个力与其它力的合力大小相等，方 向相反。
（名校课 堂）沪 科版（ 上海） 物理高 一第一 学期（ 试用版 ）-第二 章D共 点力的 平衡_PP T-优秀 课件【 标准版 本】
8 . 外 国 小说 ，特别 是欧美 小说， 原文语 句一般 比较长 ，表意 比较繁 复，翻 译成汉 语也不 免留下 原作的 痕迹， 阅读时 要仔细 推敲， 明晰语 句的含 意。
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Ｆ１
Ｆ２
Ｆ`１
Ｆ`２
Ｇ
Ｇ
哪一幅图片中的吊环运动员手臂受力更大？
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共点力 的平衡
共点力作用下物 体的平衡
共点力作用下物 体的平衡条件
两个共点力的 平衡条件
三个共点力的 平衡条件
多个共点力的 平衡条件
合力为零
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1、两个共点力的平衡条件
F1
F2
两个力大小相等，方向相反，作用在同 一直线上。
沪科版物理高一上2D《共点力的平衡》
沪科版物理高一上2D《共点力的平衡》一、教学任务分析共点力的平稳是在学习了“力的合成”和“力的分解”基础上，对初中时期差不多初步学习过的物体平稳的知识的进一步学习，有关物体平稳的知识是今后学习牛顿定律等内容的基础，因此不仅在本章中具有重要的地位，而且在整个高中时期差不多上专门重要。
本节课要紧解决物体在共点力作用下的平稳概念、平稳的条件和有关解法。
通过现实生活中的图片事例，引出在共点力作用下物体平稳的概念。
运用科学探究的一样方法，结合所学二力平稳及“力的合成和分解”等知识，通过对三个共点力的平稳条件的探究，归纳、总结出共点力的平稳条件：合外力为零。
本设计强调对共点力作用下物体平稳条件的明白得。
强调学生的体验，经历概念形成的过程，领会科学探究的魅力，重视学生合作意识和合作能力的培养。
二、教学目标1、知识与技能（1）明白在共点力作用下物体平稳的概念。
（2）初步明白得物体在共点力作用下的平稳条件。
（3）学会利用物体在三个共点力作用下的平稳条件的解法。
2、过程与方法通过共点力平稳条件的实验，感受等效、图示、观看，归纳总结的方法。
3、情感、态度与价值观通过分享神舟号飞船返回舱的种种平稳状态的情形，激发民族自豪感。
三、教学重点和难点重点：物体在共点力作用下的平稳概念、平稳的条件和有关解法。
难点：利用物体在三个共点力作用下的平稳条件的解法。
四、教学流程四、教学过程新课引入：1、复习共点力概念2、生活中的物体有的处于平稳状态，有的处于非平稳状态，其中的平稳比较常见，而且专门有实际意义。
下面给大伙儿看一些熟悉的图片（教师展现图片、视频）。
这些物体均处于平稳状态，那么，什么叫平稳状态？新课教学：（1）一个物体在共点力作用下，假如保持静止或者做匀速直线运动，我们就说那个物体处于平稳状态。
（2）平稳的种类：A.静平稳：物体保持静止状态。
B.动平稳：物体保持匀速直线运动状态。
那么，在共点力作用下的物体在什么条件下才能处于平稳状态呢？3.共点力的平稳条件：（1）复习在物体受到两个共点力的作用而处于平稳状态的条件：两力等大、反向、同点、共线。
沪科版物理高一上2-D《共点力的平衡》(ABCDEF卷)
共点力的平衡（A卷）一、填空题1．一个物体在五个共点力作用下保持平衡，现撤掉其中大小分别为F1＝25N和F2＝20N的两个力，其余三个力保持不变，则其余三个力的合力大小范围为N，而除F1以外的四个力的合力为N。
2．A、B两长方体木块叠放在水平地面上，在如图所示的两个水平力F1和F2作用下仍保持静止，已知F1为7N向右，F2为5N向左，则A、B间摩擦力的大小为N，B和地面间的摩擦力的大小为N。
3．一均匀圆柱体重为G、半径为R，搁在两个等高的光滑台阶上，如图所示。
台阶间的距离为R，则每个台阶对圆筒的支持力的大小为。
4．质量为m的物体沿倾角为θ的斜面匀速下滑，它所受的支持力的大小为，摩擦力的大小为，物体与斜面间的动摩擦因数为。
5．如图所示，用一拉力将悬挂小球的细线拉离竖直位置而偏转了30°，小球所受重力为10N，则此拉力的最小值应为N，此时拉力与细线的夹角应为。
6．如图所示，斜面光滑，倾角为α＝30°，球所受重力为100N，用水平细绳拉住，球静止在斜面上，则斜面受到球的压力大小为N，水平绳子的拉力大小为N。
7．如图所示，三块重均为G的物体被夹在两块木板之间而保持静止，图中物体A受到B的摩擦力大小为，方向为。
二、选择题8．在四个共点力F1、F2、F3、F4作用下，物体的平衡条件可表述为（）。
（A）F1、F2、F3、F4的合力为零（B）F1、F2、F3的合力与F4大小相等，方向相反（C）F1、F2的合力与F3、F4的合力相同（D）F1、F2的合力与F3、F4的合力大小相等，方向相反9．在同一平面内大小不同的三个共点力同时作用在一个物体上，以下各组力中，可能使物体平衡的是（）。
（A）2N、3N、6N （B）1N、4N、6N（C）35N、25N、25N （D）5N、15N、25N10．一个物体在许多个共点力作用下处于平衡状态，现使其中某个力F增大10N，为使物体仍处于平衡状态，应该采取的措施是（）。
沪科版物理高一上2-D《共点力的平衡》(ABCDEF卷)
沪科版物理高一上2-D《共点力的平衡》（ABCDEF卷）A卷）一、填空题1．一个物体在五个共点力作用下保持平衡，现撤掉其中大小分别为F1＝25N和F2＝20N 的两个力，其余三个力保持不变，则其余三个力的合力大小范围为 N，而除F1以外的四个力的合力为 N。
2．A、B两长方体木块叠放在水平地面上，在如图所示的两个水平力F1和F2作用下仍保持静止，已知F1为7N向右，F2为5N向左，则A、B间摩擦力的大小为 N，B和地面间的摩擦力的大小为 N。
3．一均匀圆柱体重为G、半径为R，搁在两个等高的光滑台阶上，如图所示。
台阶间的距离为R，则每个台阶对圆筒的支持力的大小为。
4．质量为m的物体沿倾角为θ的斜面匀速下滑，它所受的支持力的大小为，摩擦力的大小为，物体与斜面间的动摩擦因数为。
5．如图所示，用一拉力将悬挂小球的细线拉离竖直位置而偏转了30°，小球所受重力为10N，则此拉力的最小值应为N，此时拉力与细线的夹角应为。
6．如图所示，斜面光滑，倾角为α＝30°，球所受重力为100N，用水平细绳拉住，球静止在斜面上，则斜面受到球的压力大小为 N，水平绳子的拉力大小为 N。
7．如图所示，三块重均为G的物体被夹在两块木板之间而保持静止，图中物体A受到B的摩擦力大小为，方向为。
二、选择题8．在四个共点力F1、F2、F3、F4作用下，物体的平衡条件可表述为（）。
（A）F1、F2、F3、F4的合力为零（B）F1、F2、F3的合力与F4大小相等，方向相反（C）F1、F2的合力与F3、F4的合力相同（D）F1、F2的合力与F3、F4的合力大小相等，方向相反9．在同一平面内大小不同的三个共点力同时作用在一个物体上，以下各组力中，可能使物体平衡的是（）。
（A）2N、3N、6N （B）1N、4N、6N（C）35N、25N、25N （D）5N、15N、25N10．一个物体在许多个共点力作用下处于平衡状态，现使其中某个力F增大10N，为使物体仍处于平衡状态，应该采取的措施是（ ）。
4.3 共点力的平衡及其应用(二) 每课一练(沪科版必修1)
4.3 共点力的平衡及其应用（二）每课一练（沪科版必修1）题组一动态平衡问题1.用轻绳把一个小球悬挂在O点，用力F拉小球使绳编离竖直方向30°，小球处于静止状态，力F与竖直方向成角θ，如图1所示，若要使拉力F取最小值，则角θ应为()图1A．30°B．60°C．90°D．45°答案 B解析选取小球为研究对象，小球受三个共点力作用：重力G、拉力F和轻绳拉力T，由于小球处于平衡状态，所以小球所受的合力为零，则T与F的合力与重力G等大反向．因为绳子方向不变，作图后不难发现，只有当F的方向与T的方向垂直时，表示力F的有向线段最短，即当F的方向与轻绳方向垂直时，F有最小值．故本题的正确选项是B.2.一轻杆BO，其O端用光滑铰链铰于固定竖直杆AO上，B端挂一重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮，用力F拉住，如图2所示．现将细绳缓慢往左拉，使轻杆BO与杆AO间的夹角θ逐渐减小，则在此过程中，拉力F及轻杆BO对绳的支持力N的大小变化情况是()图2A．N先减小，后增大B．N始终不变C．F先减小，后增大D．F始终不变答案 B解析取BO杆的B端为研究对象，受到绳子拉力(大小为F)、BO杆的支持力N和悬挂重物的绳子的拉力(大小为G)，如图所示，得到一个力三角形(如图中画斜线部分)，此力三角形与几何三角形OBA 相似，可利用相似三角形对应边成比例来解． 如图所示，力三角形与几何三角形OBA 相似，设AO 高为H ，BO 长为L ，绳长为l ，则由对应边成比例可得： G H ＝N L ＝F l式中G 、H 、L 均不变，l 逐渐变小，所以可知N 不变，F 逐渐变小．故选B.3.如图3所示，用细绳悬挂一个小球，小球在水平拉力F 的作用下从平衡位置P 点缓慢地沿圆弧移动到Q 点，在这个过程中，绳的拉力F ′和水平拉力F 的大小变化情况是( )图3A ．F ′不断增大B ．F ′不断减小C ．F 不断减小D ．F 不断增大答案 AD解析 如图所示，利用图解法可知F ′不断增大，F 不断增大．4.置于水平地面上的物体受到水平作用力F 处于静止状态，如图4所示，保持作用力F 大小不变，将其沿逆时针方向缓缓转过180°，物体始终保持静止，则在此过程中地面对物体的支持力N 和地面给物体的摩擦力f 的变化情况是( )图4A ．N 先变小后变大，f 不变B ．N 不变，f 先变小后变大C ．N 、f 都是先变大后变小D ．N 、f 都是先变小后变大 答案 D解析力F与水平方向的夹角θ先增大后减小，水平方向上，F cos θ－f＝0，f＝F cos θ；竖直方向上，N＋F sin θ－mg＝0，N＝mg－F sin θ，故随θ变化，f、N都是先减小后增大．题组二整体法与隔离法5.两刚性球a和b的质量分别为m a和m b、直径分别为d a和d b(d a＞d b)将a、b球依次放入一竖直放置、平底的圆筒内，如图5所示．设a、b两球静止对圆筒侧面对两球的弹力大小分别为F1和F2，筒底对球a的支持力大小为F.已知重力加速度大小为g.若所有接触都是光滑的，则()图5A．F＝(m a＋m b)g F1＝F2B．F＝(m a＋m b)g F1≠F2C．m a g＜F＜(m a＋m b)gD．m a g＜F＜(m a＋m b)g，F1≠F2答案 A解析对两刚性球a和b整体受力分析，由竖直方向受力平衡可知F＝(m a＋m b)g、水平方向受力平衡有F1＝F2.6.如图6所示，测力计、绳子和滑轮的质量都不计，摩擦不计．物体A重40 N，物体B重10 N，以下说法正确的是()图6A．地面对A的支持力是30 NB．物体A受到的合力是30 NC．测力计示数20 ND．测力计示数30 N答案AC7.在粗糙水平面上放着一个质量为M的三角形木块abc，在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个物体，m1>m2，如图7所示，若三角形木块和两物体都是静止的，则粗糙水平面对三角形木块()图7A．无摩擦力的作用B．有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左C．有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能确定，因m1、m2、θ1、θ2的数值均未给出D．地面对三角形木块的支持力大小为(m1＋m2＋M)g答案AD解析由于三角形木块和斜面上的两物体都静止，可以把它们看成一个整体，如图所示，整体竖直方向受到重力(m1＋m2＋M)g和支持力N作用处于平衡状态，故地面对整体的支持力大小为(m1＋m2＋M)g，故D选项正确．水平方向无任何滑动趋势，因此不受地面的摩擦力作用．故A选项正确．8．如图8所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙壁之间放一光滑球B，整个装置处于静止状态．若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则()图8A．B对墙的压力减小B．A与B之间的作用力增大C．地面对A的摩擦力减小D．A对地面的压力不变答案ACD解析设物体A对球B的支持力为F1，竖直墙对球B的弹力为F2，F1与竖直方向的夹角θ因物体A右移而减小．对球B受力分析如图所示，由平衡条件得：F1cos θ＝m B g，F1sin θ＝F2，解得F1＝m B gcos θ，F2＝m B g tan θ，θ减小，F1减小，F2减小，选项A对，B错；对A、B整体受力分析可知，竖直方向，地面对整体的支持力N＝(m A＋m B)g，与θ无关，即A对地面的压力不变，选项D对；水平方向，地面对A的摩擦力f＝F2，因F2减小，故f减小，选项C 对．题组三矢量三角形法求解共点力的平衡问题9．一个物体受到三个力的作用，三力构成的矢量图如图所示，则能够使物体处于平衡状态的是()答案 A10.如图9所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点，设滑块所受支持力为N，OP与水平方向的夹角为θ，下列关系正确的是()图9A．F＝mgtan θB．F＝mg tan θC．N＝mgtan θD．N＝mg tan θ答案 A解析对滑块进行受力分析如图，滑块受到重力mg、支持力N、水平推力F三个力作用．由共点力的平衡条件知，F与mg的合力F′与N等大、反向．根据平行四边形定则可知N、mg和合力F′构成直角三角形，解直角三角形可求得：F＝mgtan θ，N＝mgsin θ.所以正确选项为A.11.如图10所示，一个重为100 N、质量分布均匀的小球被夹在竖直的墙壁和A点之间，已知球心O与A点的连线与竖直方向成θ角，且θ＝60°，所有接触点和面均不计摩擦．试求墙面对小球的支持力F1和A点对小球的压力F2.图10答案100 3 N，方向垂直墙壁向左200 N，方向沿A→O解析如图，小球受重力G竖直墙面对球的弹力F1和A点对球的弹力F2作用．由三力平衡条件知F1与F2的合力与G等大反向，解直角三角形得F1＝mg tan θ＝100 3 N，方向垂直墙壁向左F2＝mgcos θ＝200 N，方向沿A→O12.滑板运动是一项非常刺激的水上运动．研究表明，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力N垂直于板面，大小为k v2，其中v为滑板速率(水可视为静止)．某次运动中，在水平牵引力作用下，当滑板和水面的夹角θ＝37°时(如图11)，滑板做匀速直线运动，相应的k＝54kg/m，人和滑板的总质量为108 kg，试求：(重力加速度g取10 m/s2，sin 37°取35，忽略空气阻力)图11(1)水平牵引力的大小；(2)滑板的速率．答案(1)810 N(2)5 m/s解析(1)以滑板和运动员整体为研究对象，其受力如图所示(三力组成矢量三角形) 由共点力平衡条件可得N cos θ＝mg①N sin θ＝F②联立①②得F＝810 N(2)N＝mg/cos θN＝k v2得v＝mgk cos θ＝5 m/s。
沪科版(上海)物理高一 上册 第二章 D 共点力作用下物体平衡的复习——三力平衡的问题
x
Tc
Y: TAcos30o+TBsin45o=G
G
例4、在图中所示的支架上的C点挂上一个物体，物体的
重力为200N，已知AB=40cm，AC=60cm，BC=80cm，假设杆
只在沿杆的方向有力的作用，求挂了重物后AC和BC两杆
所受力。
FBC
F FBC FAC
F
AB BC AC
C T
A FAC
情况。
三个力中，只有一个力不变，其他两个力的夹角、方向都
在变化
F
G NF hR R l
F T N
即 F l G N R G
hR
hR
G
半球体对小球的支持力N不变，绳子的拉力F不断减小。
总结：
静态 平衡
1．合成法（利用直角三角形知识） 2．正交分解法（正确建立直角坐标系） 3．相似三角形法（力三角和几何三角相似）
共点力作用下物体的平衡复习 ——三力平衡的问题
（一）静态平衡问题
例1、 如图所示：重100牛的物体用绳悬挂。其中OB绳水 平，OA绳与水平方向夹角为300。求绳OA、OB的拉力。
A TA
O
B
TB
TC
C
三力平衡的条件：任意两力的合力与第三个力大小相 等方向相反作用在同一直线上。
例1、 如图所示：重100牛的物体用绳悬挂。其中OB 绳水平，OA绳与水平方向夹300角。求绳OA、OB的拉力。
分析:三个力中，只有一个力不变，其他两个力的夹角、
方向都在变化
G N F
HLl
A
l
F
F
Hθ
N
B
N GL H
L
O
T
沪科版物理高一上2-D《共点力的平衡》
y F Fy
α α Fx
G
FN x
解法三：正交分解法 X：FN-Fsinα=0 Y：Fcosα-G=0 解得：F=G/cosα FN=Gtanα
竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为α，则绳子 的拉力和墙壁对球的弹力各是多1：如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在 竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为α，则绳子的拉 力和墙壁对球的弹力各是多少？
拓展：若再减小绳长L，上述二力大小将如何变化？
F
α
α G
FN
解法一：合成法 F=F合=G/cosα
答案：在原来9N力的方向加一个18N的力。
例题：重为G的小球，放在倾角为θ的光滑斜面上，下 方用垂直斜面的挡板挡住使球静止。
求(1)斜面对球的支持力N1。(2)挡板对球的压力N2。
N
由图可知:
N1=Gcos
N2=Gsin
)
G
共点力的平衡
例1：如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在
共点力的平衡
N
F1
F2
限 速 40km/h
G
G
保持静止的运动员
保持静止的交通指示牌
房间内保持静止的吊床
二、共点力平衡的条件
F1 限 速 40km/h G
保持静止的交通指示牌
F2
猜想： 三力平衡的条件是什么？
F1 F12 限 速 40km/h G
保持静止的交通指示牌
F2
探究三力平衡的条件
[实验器材]：
F合
FN=Gtanα
共点力的平衡
例1：如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在
竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为α，则绳子 的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？
沪科版物理高一上2-D《共点力的平衡》教案
共点力的平衡
上师大附属外语中学薛琴
一、教学目标：
1.知识和技能：
1)理解物体处于平衡状态的概念，能区别平衡状态和静止状态。
2)能根据实验目的，用弹簧秤准确测量物体所受的大小确定每个力的方
向。
2.过程和方法：
1)通过观察，认识物体处于平衡状态的受力特点。
2)通过实验亲自感受三个力平衡实验中三个力的大小和方向之间相互关联性，并能运用的合成或分解法分析、归纳和描述三个共点力平衡的条件。
3.情感、态度和价值观：
通过探究三力平衡的实验过程，体会实验在研究问题中的重要性，激发创造性思维和主动探究物理规律的精神，在实验过程中，培养同学间的团结协作精神。
二、教学重点和难点：
1.重点是受共点力作用物体的平衡条件。
2.难点是用共点力的合成和分解定量计算共点力平衡的实际问题。
三、教学设计思路和教学流程：
本设计内容为两个部分：一是物体平衡的概念；二是物体在共点
力作用下平衡条件。
第一部分的设计，通过图片、录象为基础，通过观察、分析、归纳，得到物体在共点力作用下的平衡概念，通过分析、讨论得到，物体处于静止和匀速直线运动状态下，相同点和不同点，得到处于平衡状态下物体的加速度为零，速度可以不为零的特点。
第二部分的设计，首先通过受到二个力作用而处于平衡的条件，即受到一对平衡力，F 合=0，然后讨论当物体受到三个共点力作用下处于平衡的条件，用实验探究得到：三个共点力作用物体平衡条件F 合=0，进而推广到多个力作用物体平衡的条件，体现从特殊到一般归纳推理过程，使学生分析、归纳和推理能力得到提高。
小结四、教学过程
G
f
N N
G
F f N。
上海地区上教版高一物理必修1课件：2-d《共点力的平衡》ppt-3
D 共点力的平衡（一）
1、下列几组力作用在物体上，可能使物体处于匀速直线运动 状态的是（ CD）
A. 3N、4N、8N C. 4N、8N、7N
B. 3N、5N、1N D. 7N、9N、6N
2、一物体在几个共点力作用下处于静止，若将其中一个大小 为30N的力，绕作用点转过90°，则物体受到的合力大 小 30 2N 。
提示:可先求出其中任意两个力的合力，使三个
力变成二个力，再看这两个力的合力是否为零。
N
（三个力的合成）
N2 G
结论:
当物体受到三个力作用平衡时，其所受合外 力必定为0；
D 共点力的平衡（一）
利用力的平行四边形定则和二力平衡条件，你能否导出 多个共点力的平衡条件?
F123
F3 F2 O
F12 共点力作用下物体的平衡条件：
D 共点力的平衡（一）
请分析下列这些物体受到哪些力的作用？
V(匀速运动）
T
N2
NF
f
G
G
G
这些物体是在共点力作用下处于平衡状态的，叫共点力的平衡。
D 共点力的平衡（一） 二力平衡的条件是什么？
T
大小相等、方向相反、作用在同一直线上，
也就是两个力的合力为0
G
D 共点力的平衡（一）
如果物体受到三个不在一直线上的共点力作用，又满足什 么条件时才能保持平衡？你能不能根据学过的力的合成及二力 平衡的知识来分析一下 ?
F1 物体所受合外力为0
F4
D 共点力的平衡（一）
思考:
问题1：两个大小分别为6牛和8牛的力互成90˚，作用在一个质 点上，要使物体平衡，还应加一个多大的力？方向如何?
F1
F12
沪科版物理高一上2-D《共点力的平衡》练习及参考答案
沪科版物理高一上2-D《共点力的平衡》练习及参考答案1．如图所示，光滑绝缘水平桌面上有A、B两个带电小球（可以看成点电荷），A球带电量为+2q，B球带电量为-q，将它们同时由静止开始释放，A球加速度的大小为B球的3倍．现在AB中点固定一个带电小球C（也可看作点电荷），再同时由静止释放A、B两球，释放瞬间两球加速度大小相等．则C球带电量可能为（）11A．10q B．2q 12C．7q D．5q2．如图所示，物体m静止在粗糙斜面上，现用从零开始逐渐增大的水平推力F作用在物体上，且使物体保持静止状态，则（）A．物体对斜面的压力一定增大B．斜面所受物体的静摩擦力方向一直沿斜面向上 C．斜面对物体的静摩擦力先减小后增大 D．物体所受的合外力不可能为零3．如图所示，质量均为m的两木块a与b叠放在水平面上，a受到斜向上与水平面成θ角的力作用，b受到斜向下与水平成θ角的力作用，两力大小均为F，两木块保持静止状态，则（）A．a、b之间一定存在静摩擦力 B．b与地面之间一定存在静摩擦力 C．b对a的支持力一定小于mg D．地面对b的支持力一定大于2mg4．如图所示，光滑斜面的倾角为30°，轻绳通过两个滑轮与A相连，轻绳的另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦。
物块A的质量为m，不计滑轮的质量，挂上物块B后，当动滑轮两边轻绳的夹角为90°时，A、B恰能保持静止，则物块B的质量为( )A.2m B.2m 2C．m D．2m5．如图所示，A和B两物体相互接触，并静止在粗糙水平面上．现有两个水平推力F1、F2分别作用在A、B上，A、B两物体仍保持静止，则A、B之间的作用力大小是（）A．一定等于零B．不等于零，但一定小于F1 C．一定等于F1 D．可能等于F26．如图所示，用绳索将重球挂在墙上，不考虑墙的摩擦。
如果把绳的长度增加一些，则球对绳的拉力F1和球对墙的压力F2的变化情况是（）A．F1增大，F2减小 B．F1减小，F2增大 C．F1和F2都减小 D．F1和F2都增大7．体育器材室里，篮球摆放在图示的球架上。
【精选】沪科版物理高一上2D《共点力的平衡》作业-物理知识点总结
1．如图所示，一只蜗牛沿着葡萄枝缓慢爬行，若葡萄枝的倾斜角为α，则葡萄枝对重为G 的蜗牛的作用力为( ) A ．Gsin α B ．Gcos αC ．小于G D ．G2.质量为m 的木块在推力F 作用下，在水平地面上做匀速运动，如图所示．已知木块与地面间的动摩擦因数为μ，那么木块受到的滑动摩擦力为下列各值中的哪个( )A ．μmgB ．μ(mg ＋F sin θ)C ．μ(mg ＋F cos θ)D ．F cos θ3.如图8所示，位于斜面上的物块m 在沿斜面向上的力F 作用下，处于静止状态，则斜面作用于物块的静摩擦力 ①方向可能沿斜面向上 ②方向可能沿斜面向下 ③大小可能为零 ④大小可能等于F 以上判断正确的是………………………………( ) A ．只有①② B ．只有③④ C ．只有①②③ D ．①②③④都正确4．在如上右图所示装置中，m1由轻质滑轮悬挂在绳间，两物体质量分别为m1、m2，悬点a 、、b 间的距离远大于滑轮的直径，不计一切摩擦，整个装置处于静止状态．则( )A ．α一定不等于βB ．m1一定大于m2C ．m1可能等于2m2D ．m1可能等于m25、如图9所示，重6N 的木块静止在倾角为300的斜面上，若用平行于斜面沿水平方向，大小等于4N 的力F 推木块，木块仍保持静止，则木块所受的摩擦力大小为 ( )A ．4 NB ．3 NC ．5 ND ．6 N6．如图2－2－11所示，斜面小车M 静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁．若再在斜面上加一物体m ，且M 、m 相对静止，小车后来受力个数为( )A ．3B ．4C ．5D ．67.如图2－2－24所示，粗糙的斜面体M 放在粗糙的水平地面上，物块m 恰好能在斜面体上沿斜面匀速下滑，斜面体静止不动，若用平行斜面向下的力推动物块，使物块加速下滑，则斜面体( )A ．受地面的摩擦力的大小为零B ．受地面的摩擦力的方向水平向右C ．受地面的摩擦力的方向水平向左D ．在F 作用下，斜面体可能沿水平地面向右运动8.有一个直角支架AOB ，AO 水平放置，表面粗糙， OB 竖直向下，表面光滑.AO 上套有小环P ，OB 上套有小环Q ，两环质量均为m ，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，现将P 环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO 杆对P 环的支持力FN 和摩擦力f 的变化情况是A 、F N 不变，f 变大B ．F N 不变，f 变小C ．F N 变大，f 变大D ．F N 变大，f 变小9.轻绳的两端分别系在圆环A 和小球B 上,圆环A 套在粗糙的水平直杆MN 上.现用水平力F 拉着绳子上的一点O,使小球B 从图中实线位置缓慢上升到虚线位置,但圆环A 始终保持在原位置不动.则在这一过程中,环对杆的摩擦力f 和环对杆的压力N 的变化情况是A.f 不变, N 不变B. f 增大, N 不变C. f 增大, N 减小D. f 不变,N 减小10.质量为m 的物体在沿斜面向上的拉力F 作用下，沿放在水平地面上的质量为M 的粗糙斜面匀速上滑，此过程中斜面体保持静止，则地面对斜面（ ）A ．无摩擦力B ．有水平向左的摩擦力大小为F ·cos θC ．支持力等于（m+M ）gD ．支持力为（M+m ）g －Fsin θ11.在粗糙水平面上放着一个三角形木块abc,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m 1和m 2的两个物体, m 1>m 2,如图所示,若三角形木块和两物体都是静止的.则粗糙水平面对三角形木块( ）A.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向右B.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向左图9图8C.有摩擦力的作用,但摩擦力的方向不能确定,因m 1、m 2、θ1、θ2的数值均未给出 D.以上结论均不对12.OA 、OB 是两根轻绳，AB 是轻杆，它们构成一个正三角形，在AB 杆两端分别固定一个质量均为m 的小球，此装置悬挂在O 点，开始时装置自然下垂，现对小球B 施加一个水平力F ，使装置静止在图乙所示的位置，此时OA 竖直.设在图（甲）中OB 对小球B 的作用力大小为T ，在图（乙）中OB 对小球B 的作用力大小为T ’，则下列说法中正确的是A.T’<2T.B. T’>2TC. T’=2TD.不能确定13.两刚性球a 和b 的质量分别为m a 和m b ，直径分别为d a 和d b (d a ＞d b ).将a 、b 球依次放入一竖直放置、内径为d(d a ＜d ＜d a ＋d b )的平底圆筒内，如图所示.设a 、b 两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为F N 1和F N 2，筒底所受的压力大小为F.已知重力加速度大小为g. 若所有接触都是光滑的，则 ( )A .F ＝(m a ＋m b )g ，F N 1＝F N 2 B.F ＝(m a ＋m b )g ，F N1≠F N2C. m a g ＜F ＜(m a ＋m b )g ，F N1=F N2D.m a g ＜F ＜(m a ＋m b )g ，F N1≠F N214.如图2-3所示，光滑的半球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑轮，轻绳的一端系一小球，靠放在半球上的A 点，另一端绕过定滑轮，后用力拉住，使小球静止．现缓慢地拉绳，在使小球沿球面由A 到半球的顶点B 的过程中，半球对小球的支持力N 和绳对小球的拉力T 的大小变化情况是( )。
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1．如图所示，一只蜗牛沿着葡萄枝缓慢爬行，若葡萄枝的倾斜角为α，则葡萄枝对重为G 的蜗牛的作用力为( ) A ．Gsin α B ．Gcos αC ．小于G D ．G
2.质量为m 的木块在推力F 作用下，在水平地面上做匀速运动，如图所示．已知木块与地面间的动摩擦因数为μ，那么木块受到的滑动摩擦力为下列各值中的哪个( )
A ．μmg
B ．μ(mg ＋F sin θ)
C ．μ(mg ＋F cos θ)
D ．F cos θ
3.如图8所示，位于斜面上的物块m 在沿斜面向上的力F 作用下，处于静止状态，则斜面作用于物块的静摩擦力 ①方向可能沿斜面向上 ②方向可能沿斜面向下 ③大小可能为零 ④大小可能等于F 以上判断正确的
是………………………………( ) A ．只有①② B ．只有③④ C ．只有①②③
D ．①②③④都正确
4．在如上右图所示装置中，m1由轻质滑轮悬挂在绳间，两物体质量分别为m1、m2，悬点a 、、b 间的距离远大于滑轮的直径，不计一切摩擦，整个装置处于静止状态．则( )
A ．α一定不等于β
B ．m1一定大于m2
C ．m1可能等于2m2
D ．m1可能等于m2
5、如图9所示，重6N 的木块静止在倾角为300的斜面上，若用平行于斜面沿水平方向，
大小等于4N 的力F 推木块，木块仍保持静止，则木块所受的摩擦力大小为 ( )
A ．4 N
B ．3 N
C ．5 N
D ．6 N
6．如图2－2－11所示，斜面小车M 静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁．若再
在斜面上加一物体m ，且M 、m 相对静止，小车后来受力个数为( )
A ．3
B ．4
C ．5
D ．6
7.如图2－2－24所示，粗糙的斜面体M 放在粗糙的水平地面上，物块m 恰好能在斜面体上沿斜面匀速下滑，斜面体静止不动，若用平行斜面向下的力推动物块，使物块加速下滑，则斜面体( )
A ．受地面的摩擦力的大小为零
B ．受地面的摩擦力的方向水平向右
C ．受地面的摩擦力的方向水平向左
D ．在F 作用下，斜面体可能沿水平地面向右运动
8.有一个直角支架AOB ，AO 水平放置，表面粗糙， OB 竖直向下，表面光滑.AO 上套有小环P ，OB 上套有小环Q ，两环质量均为m ，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，现将P 环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO 杆对P 环的支持力FN 和摩擦力f 的变化情况是 A 、F N 不变，f 变大 B ．F N 不变，f 变小 C ．F N 变大，f 变大 D ．F N 变大，f 变小
9.轻绳的两端分别系在圆环A 和小球B 上,圆环A 套在粗糙的水平直杆MN 上.现用水平力F 拉着绳子上的一点O,使小球B 从图中实线位置缓慢上升到虚线位置,但圆环A 始终保持在原位置不动.则在这一过程中,环对杆的摩擦力f 和环对杆的压力N 的变化情况是
A.f 不变, N 不变
B. f 增大, N 不变
C. f 增大, N 减小
D. f 不变,N 减小
10.质量为m 的物体在沿斜面向上的拉力F 作用下，沿放在水平地面上的质量
为M 的粗糙斜面匀速上滑，此过程中斜面体保持静止，则地面对斜面（ ）
A ．无摩擦力
B ．有水平向左的摩擦力大小为F ·cos θ
C ．支持力等于（m+M ）g
D ．支持力为（M+m ）g －Fsin θ
11.在粗糙水平面上放着一个三角形木块abc,
在它的两个粗糙斜面上分别放有
图
9
图8
质量为m 1和m 2的两个物体, m 1>m 2,如图所示,若三角形木块和两物
体都是静止的.则粗糙水平面对三角形木块( ）
A.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向右
B.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向左
C.有摩擦力的作用,但摩擦力的方向不能确定,因m 1、m 2、θ1、θ2的数值均未给出
D.以上结论均不对
12.OA 、OB 是两根轻绳，AB 是轻杆，它们构成一个正三角形，在AB 杆两端分别固定一个质量均为m 的小球，此装置悬挂在O 点，开始时装置自然下垂，现对小球B 施加一个水平力F ，使装置静止在图乙所示的位置，此时OA 竖直.设在图（甲）中OB 对小球B 的作用力大小为T ，在图（乙）中OB 对小球B 的作用力大小为T ’，则下列说法中正确的是
A.T’<2T .
B. T’>2T
C. T’=2T
D.不能确定
13.两刚性球a 和b 的质量分别为m a 和m b ，直径分别为d a 和d b (d a ＞d b ).将a 、b 球依次放入一竖直放置、内径为d(d a ＜d ＜d a ＋d b )的平底圆筒内，如图所示.设a 、b 两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为F N 1和F N 2，筒底所受的压力大小为 F.已知重力加速度大小为g. 若所有接触都是光滑的，则 ( )
A.F ＝(m a ＋m b )g ，F N 1＝F N 2
B.F ＝(m a ＋m b )g ，F N1≠F N2
C. m a g ＜F ＜(m a ＋m b )g ，F N1=F N2
D.m a g ＜F ＜(m a ＋m b )g ，F N1≠F N2
14.如图2-3所示，光滑的半球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑轮，轻绳的一端系一小球，靠放在半球上的A 点，另一端绕过定滑轮，后用力拉住，使小球静止．现缓慢地拉绳，在使小球沿球面由A 到半球的顶点B 的过程中，半球对小球的支持力N 和绳对小球的拉力T 的大小变化情况是( )。
(A)N 变大，T 变小，(B)N 变小，T 变大 (C)N 变小，T 先变小后变大 (D)N 不变，T 变小
15.如图所示，均匀光滑球夹在竖直墙和长木板之间静止，长木板的下端为固定转动轴．将长木板从图示位置缓慢地转到水平位置的过程中，小球对竖直墙的压力F 1大小和小球对长木板的压力F 2大小的变化情况将是
A.F 1、F 2都逐渐减小
B.F 1、F 2都逐渐增大
C.F 1逐渐减小，F 2逐渐增大
D.F 1逐渐增大，F 2逐渐减小
17．如图，小球被轻质绳系着，斜吊着放在光滑劈上，球质量为m ，斜面倾角为 ，在水平向右缓慢推动劈的过程中（ ）
A ．绳上张力先增大后减小
B ．绳上张力先减小后增大
C ．劈对球的支持力减小
D ．劈对球的支持力增小
18．两物体M 、m 用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图放置，OA 、OB 与水平面的夹角分别为30°、60°，M ＝2 kg ，g 取10 m/s 2，M 、m 均处于静止状态．求：
(1)OA 、OB 对M 的拉力大小；
(2)m 受到的静摩擦力的大小和方向．
19.质量m ＝15 kg 的光滑球A 悬空靠在墙和木块B 之间，木块B 的质量为M ＝150 kg ，且静止在水平地板上，如图所示，取g ＝10 m/s 2，求：
(1)墙和木块B 受到的球的压力各为多少？
图2-3 θ
(2)水平地板所受的压力和木块B 所受的摩擦力各为多少？
(3)要使木块B 静止在水平地板上，动摩擦因数至少为多少？(设木板B 的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
20.如图所示，物体的质量为2kg ，两根轻绳AB 和AC 的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施一个方向与水平线成θ＝60°的拉力F ，若要使绳都能伸直，求拉力F 的大小范围(g ＝10m/s2)．
9.光滑杆ABC 固定放置在水平面上，俯视图如右，∠ABC =α。
用细线相连的两只轻环P 、Q 分别套在AB 、BC 上。
若用一个沿BC 方向的力拉轻环Q ，使轻环P 、Q 间的细线被拉直且两环都处于静止时，该拉力的大小为F ，求这时细线对环P 的拉力大小F P 和杆对轻环Q 的弹力大小F Q 。
1.如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P 、Q 用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P 悬于空中，Q 放在斜面上，均处于静止状态。
当用水平向左的恒力推Q 时，P 、Q 仍静止不动，则
Ａ.Q 受到的摩擦力一定变小 Ｂ.Q 受到的摩擦力一定变大 Ｃ.轻绳上拉力一定变小 Ｄ.轻绳上拉力一定不变
2.如图所示，放置在水平面上的物体受到斜向右下方的推力F 的作用后，仍静止在水平面上。
则该物体所受的推力F 和地面给它的静摩擦力的合力的方向是 A.斜向右下方 B.竖直向下
C.斜向左下方
D.以上三种情况都有可能出现
3.如图所示，上表面水平的物体A 单独放在固定斜面上时，恰好能沿斜面匀速下滑。
若将另一个物体B 放在物体A 上，再使A 、B 共同沿该斜面下滑，下列说法中正确的是
A. A 和B 将共同加速下滑
B. A 和B 将共同减速下滑
C. A 和B 将共同匀速下滑
D.物体A 受到的合力增大
4.如图所示，用两根细线把A 、B 两小球悬挂在天花板上的同一点O ，并用第三根细线连接A 、B 两小球，然后用某个力F 作用在小球A 上，使三根细线均处于直线状态，且OB 细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态。
则该力可能为图中的 A.F 1或F 3 B.F 2或F 4 C.F 2或F 3 D.F 1或F 4
C
2
8.如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O 为球心，一质量为m 的小滑块，在水平力F 的作用下静止P 点。
设滑块所受支持力为F N 。
OP 与水平方向的夹角为θ。
下列关系正确
的是
A ．F=mg tan θ
B ．F N =mg tan θ
C ．θ
tan mg F = D ．θtan mg F N =。