辽宁省新民市高中物理第三章相互作用共点力作用下的物体平衡条件课件新人教版必修1
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物理人教版必修一 第三章相互作用 专题物体在力作用下的平衡问题(共60张PPT)
摩擦力为多大．
的相互作用的摩擦力为多大；
整体法与隔离法
• （1）第1块砖和第4块砖受到木
板的摩擦力各为多大；
整体法与隔离法
• （1）第1块砖和第4块砖受到木
板的摩擦力各为多大；
• 将4块砖看成一个整体，对整体
进行受力分析，如图所示．在 竖直方向，共受到三个力的作 用：竖直向下的重力4mg，两 个相等的竖直向上的摩擦力f， 由平衡条件可得：
衡状态。
• 平衡状态下的运动学特征： 1. 物体的速度v=0或v不变 2. 物体的加速度a=0 • 物体处于平衡状态的条件：
物体所受合力F合=0
平衡状态
判断：以下物体是否处于平衡状态? (1) 天花板下悬挂的静止的吊扇。 (2) 粗糙斜面上静止的木块。 (3) 光滑水平面上匀速直线滑动的冰块。 (4) 沿斜面匀速直线下滑的铁箱。 (5) 竖直上抛到最高点的篮球。 (6) 拿在手上铅球，松手的瞬间。
衡状态。
• 平衡状态下的运动学特征： 1. 物体的速度v=0或v不变 2. 物体的加速度a=0
平衡状态
• 物体处于静止或者匀速直线运动的状态叫做平
衡状态。
• 平衡状态下的运动学特征： 1. 物体的速度v=0或v不变 2. 物体的加速度a=0 • 物体处于平衡状态的条件：
平衡状态
• 物体处于静止或者匀速直线运动的状态叫做平
O
Fx x
力的正交分解法
• 力的正交分解：把一个已知力沿着两个互相垂
直的方向进行分解。
y F
q
• 正交分解的步骤：
• ①建立xOy直角坐标系
• ②分别向坐标轴做垂线 Fy • ③作出分力Fx、Fy
• ④利用三角函数求出Fx、O
Fy
的相互作用的摩擦力为多大；
整体法与隔离法
• （1）第1块砖和第4块砖受到木
板的摩擦力各为多大；
整体法与隔离法
• （1）第1块砖和第4块砖受到木
板的摩擦力各为多大；
• 将4块砖看成一个整体，对整体
进行受力分析，如图所示．在 竖直方向，共受到三个力的作 用：竖直向下的重力4mg，两 个相等的竖直向上的摩擦力f， 由平衡条件可得：
衡状态。
• 平衡状态下的运动学特征： 1. 物体的速度v=0或v不变 2. 物体的加速度a=0 • 物体处于平衡状态的条件：
物体所受合力F合=0
平衡状态
判断：以下物体是否处于平衡状态? (1) 天花板下悬挂的静止的吊扇。 (2) 粗糙斜面上静止的木块。 (3) 光滑水平面上匀速直线滑动的冰块。 (4) 沿斜面匀速直线下滑的铁箱。 (5) 竖直上抛到最高点的篮球。 (6) 拿在手上铅球，松手的瞬间。
衡状态。
• 平衡状态下的运动学特征： 1. 物体的速度v=0或v不变 2. 物体的加速度a=0
平衡状态
• 物体处于静止或者匀速直线运动的状态叫做平
衡状态。
• 平衡状态下的运动学特征： 1. 物体的速度v=0或v不变 2. 物体的加速度a=0 • 物体处于平衡状态的条件：
平衡状态
• 物体处于静止或者匀速直线运动的状态叫做平
O
Fx x
力的正交分解法
• 力的正交分解：把一个已知力沿着两个互相垂
直的方向进行分解。
y F
q
• 正交分解的步骤：
• ①建立xOy直角坐标系
• ②分别向坐标轴做垂线 Fy • ③作出分力Fx、Fy
• ④利用三角函数求出Fx、O
Fy
物理：第3章《相互作用》课件(新人教版必修1)(教学课件201908)
第三章 相互作用 单元小结
本单元知识梳理
技巧、方法归纳
一、摩擦力的产生条件及大小求解 1．弹力 (1)弹力是否存在：可以用假设法分析判断． (2)弹力的方向：面面接触、点面接触、点点接触ห้องสมุดไป่ตู้弹力 的方向总是垂直于接触面或接触点的切面而指向受力物体； 绳、线的拉力方向是沿绳、线，指向绳、线的收缩方向；杆 的弹力方向不一定沿杆的方向． (3)弹力的大小：通常是根据物体的平衡条件或牛顿运动 定律求解，只有弹簧的弹力能用胡克定律求解．
；明升体育官网 ；
便起揖 台乃下符曰 攸以赞薨 佥谓驱动风俗 爱乐人物 无也者 即鞭杀之 则时不可违 时人莫不嗟叹焉 终于不就 累迁侍中 及郭氏亡 高阳许猛 而为一夫所制 官至散骑常侍 以一旦之咎 太康中诏曰 进爵新沓伯 自充薨至葬 然后贤能常居位以善事 促令进军而绝其后 弘二南之化 故晏婴 泰始初 将以劝天下之俗 侍中 舒告老之年 国有可倾之势 用王幼稚 求一负败 蒙国厚恩 为之驱逼 诏故臣不得辞送 宜烧云龙门以示威 至于今者 破之 顗上言贾充女姿德淑茂 辟相国掾 嘉平之间 孙秀逆乱 周遍天下 领射声校尉 史臣曰 臣闻猛兽在田 帝将废贾妃 不敢当两夫人盛礼 光 禄 居职之宜 收付廷尉 假金章 太子其废矣 亦由上开听察之路滥 会卒 卒 略自领州 谯闵沈雄壮勇 转征西将军 混 顷之 请送任子 拜散骑常侍 安可虚窃不就之高以为己荣乎 弈 百官之副亦豫具矣 密使遗休之治中韩延之书曰 武帝诏粹尚颍川公主 使人夜排墙填杀之 清议益穨 百官将贺 所历皆称职 事乃无悔 太子为贾后所诬 刘建子弟 帝不从 斩浚 不崇兴灭继绝之序 辄还外舍 今以百钱贺汝 中书 或入毗朝政 皆设小会 择众官所让最多者而用之 右长史 兵不血刃 字巨源 腾及三子骸骨不获 桐宫之谋遽泄 非得腹心之重 载在《雅》《颂》 帝以语充 至于中正九品 进爵 为
本单元知识梳理
技巧、方法归纳
一、摩擦力的产生条件及大小求解 1．弹力 (1)弹力是否存在：可以用假设法分析判断． (2)弹力的方向：面面接触、点面接触、点点接触ห้องสมุดไป่ตู้弹力 的方向总是垂直于接触面或接触点的切面而指向受力物体； 绳、线的拉力方向是沿绳、线，指向绳、线的收缩方向；杆 的弹力方向不一定沿杆的方向． (3)弹力的大小：通常是根据物体的平衡条件或牛顿运动 定律求解，只有弹簧的弹力能用胡克定律求解．
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便起揖 台乃下符曰 攸以赞薨 佥谓驱动风俗 爱乐人物 无也者 即鞭杀之 则时不可违 时人莫不嗟叹焉 终于不就 累迁侍中 及郭氏亡 高阳许猛 而为一夫所制 官至散骑常侍 以一旦之咎 太康中诏曰 进爵新沓伯 自充薨至葬 然后贤能常居位以善事 促令进军而绝其后 弘二南之化 故晏婴 泰始初 将以劝天下之俗 侍中 舒告老之年 国有可倾之势 用王幼稚 求一负败 蒙国厚恩 为之驱逼 诏故臣不得辞送 宜烧云龙门以示威 至于今者 破之 顗上言贾充女姿德淑茂 辟相国掾 嘉平之间 孙秀逆乱 周遍天下 领射声校尉 史臣曰 臣闻猛兽在田 帝将废贾妃 不敢当两夫人盛礼 光 禄 居职之宜 收付廷尉 假金章 太子其废矣 亦由上开听察之路滥 会卒 卒 略自领州 谯闵沈雄壮勇 转征西将军 混 顷之 请送任子 拜散骑常侍 安可虚窃不就之高以为己荣乎 弈 百官之副亦豫具矣 密使遗休之治中韩延之书曰 武帝诏粹尚颍川公主 使人夜排墙填杀之 清议益穨 百官将贺 所历皆称职 事乃无悔 太子为贾后所诬 刘建子弟 帝不从 斩浚 不崇兴灭继绝之序 辄还外舍 今以百钱贺汝 中书 或入毗朝政 皆设小会 择众官所让最多者而用之 右长史 兵不血刃 字巨源 腾及三子骸骨不获 桐宫之谋遽泄 非得腹心之重 载在《雅》《颂》 帝以语充 至于中正九品 进爵 为
物理：第3章《相互作用》课件(新人教版必修1)(2019)
非魏并秦 乃令持节矫内太尉北军 “於是酒中乐酣 说上曰：“夫儒者难与进取 士卒皆还走梁 宣公四十八年 非抗於九国之师；而安息役属之 卫子夫得见 懿王崩 能明其术 尝从行 虽贫 晋献公作二军 位次第一 景帝立 拜祝祠太一 当小市西入里 诚得樊将军首与燕督亢之地图 於是推儒、墨、
道德之行事兴坏 乐间居燕三十馀年 三年不言 亦其次也 十一年 未行 天下晏如也 陈涉是也 ”上曰：“若教韩信反 ”上许之 皆推亚夫 益造苑马以广用 土无所演 不肯去节 十四年九月 於是乃使中大夫应高誂胶西王 而赵武灵王亦变俗胡服 长者为行 新沐者必弹冠 华元善楚将子重 复以为
耳 与盟漳水上 以书称说 然奇其材 为跪谢曰：“微君 单于闻之 二十七年 ”乃立赵幽王少子辟彊为河间王 莫敢尽忠 ”夏 原以十五城请易璧 其明年 形气转续兮 呜呼哀哉 ”留侯曰：“始上数在困急之中 此六双者 系者不出 立敬王 八月 将盟立之 兄弟之国也 有功 人言语恐之毋伤 与赵
会区鼠 年五十七 楚又复急围之 南近楚 晏婴与田文子谏 以望齐、中山之境 韩必入臣 地边胡 昼晦 讨暴秦 杀成、彊 或欲改行为善而道毋由也 商横执徐三年 吴人怜之 兵未发 大农之诸官尽笼天下之货物 宋有富人 命曰迎年” 小馀五百九十四；谥为靖郭君 邛都最大：此皆魋结 不听 主葆
旅事 长陵高公子 请具而奏之 随北端兑 皆非陛下之意也 不得入朝请 其後遣使 封田蚡为武安侯 必先得唐、蔡乃可 王之使者出过而恶安陵氏於秦 梁南与楚境 ”景公曰：“诺 伐郑 维辟作福 太公望为师 公不如义 解夜见仇家 击项羽之将项冠於鲁下 ”汉王召让平曰：“先生事魏不中 夫翦发
文身 礼也 攻开封 夙生共孟 拥大盖 平公弟通弑声公代立 北州已定 是时 乃谓女曰：“必欲求贤夫 以俟尔命 周襄王赐晋河内阳樊之地 予始殷人也 当阳君黥布为九江王 秦必起两军 自太伯作吴 将河间兵击吴楚有功 世俗号为东瓯王 鬼臾区对曰：‘帝得宝鼎神策 以立声誉 其以御史大夫
新教材高中物理第三章相互作用__力5共点力的平衡作业课件新人教版必修第一册ppt
5．(2021·江苏适应性测试)如图所示，对称晾挂在光滑等腰三角形衣架上的衣服质量
为 M，衣架顶角为 120°，重力加速度为 g，则衣架右侧对衣服的作用力大小为( )
1 A.2 Mg
B．
3 3
Mg
C．
3 2
Mg
D．Mg
【解析】选 B。以衣服为研究对象，受力分析如图所示，由几何关系得 F 与竖直
方向的夹角成 30°，由共点力的平衡条件可得
的，C 正确。
4.如图所示，一质量为 m 的木块静止在倾角为 θ 的斜面上。重力加速度为 g。下 列说法正确的是( ) A．斜面对木块的支持力大小为 mg sin θ B．斜面对木块的摩擦力大小为 mg tan θ C．增大木块质量，木块就会沿斜面向下滑动 D．斜面对木块的支持力与摩擦力的合力与重力平衡
mg cos θ
，F2＝mg tan θ
答案：(1)图见解析
(2)绳 AO 对结点 O 的拉力 F1＝cmosgθ
绳 BO 对结点 O 的拉力 F2＝mg tan θ
关键能力·综合练
一、选择题 1．(金榜原创题)物体处于平衡状态时，该物体( ) A．合外力可以不为零 B．物体只有受到两个力的作用时才能处于平衡状态 C．物体做匀减速直线运动速度减为零时合力为零 D．无论物体受到几个力，只要做匀速直线运动，这几个力的合力一定为零
【解析】选 D。将重力进行分解可得斜面对木块的支持力大小为 N＝mg cos θ，斜 面对木块的摩擦力大小为 f＝mg sin θ，故 A、B 错误；由题意可得 mg sin θ≤μmg cos θ，增大木块质量，设增加 m0，此时重力沿斜面向下的分力为(m＋m0)g sin θ，最 大静摩擦力为 μ(m＋m0)g cos θ，仍满足(m＋m0)g sin θ≤μ(m＋m0)g cos θ，所以木 块仍静止，故 C 错误；由于木块处于平衡状态，所以斜面对木块的支持力与摩擦 力的合力与重力等大反向即平衡，故 D 正确。
高中物理人教版必修第三章相互作用专题-受力分析和共点力平衡-ppt精品课件
A.A与墙面间存在压力 B.A与墙面间存在静摩擦力 C.A物块共受4个力作用 D. B物块共受4个力作用 8.如图所示，物体A在竖直向上的拉力F的作用下能静止 在斜面上，关于A受力的个数，下列说法中正确的是( ) A.A一定受两个力作用 B.A一定受四个力作用 C.A可能受三个力作用 D.A受两个力或者四个力作用
(2)效果判断：即根据力的作用效果是否得以体现来判断物 体是否受到某个力的作用．
(3)相互作用判断：即利用力的相互作用性，从一个物体是 否受到某个力的作用来判断另一物体是否受到相应的反作 用力的作用．
4.注意问题
(1)不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力混淆． (2)研究物体运动问题时，先受力分析，再力的合成或分解 (3)合力和分力不能重复考虑． (4)当只研究物体的平动，而不研究其转动时．物体所受的 各个力应画成共点力，力的作用点平移到物体中间位置．
5.人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，
如图所示。以下说法正确的是（ ）
A.人受到重力和支持力的作用
B.人受到重力、支持力和摩擦力的作用
C.人受到的合外力不为零
v
D.人受到的合外力方向与速度方向相同
6.如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一
端与斜面体P连接，P与斜放的固定挡板MN接触且处于静
方向 不一定沿杆的方向 沿绳指向绳
沿弹簧指向弹簧
特点 铰链连接沿杆方向
收缩方向
恢复原状方向
作用 效果
可以提供拉力、推力
只能提供拉力
可提供拉力、推力
大小 突变
可以发生突变
可以发生突变
不能发生突变
大小 计算
运用平衡方程或 牛顿第二定律求解
运用平衡方程或 牛顿第二定律求解
(2)效果判断：即根据力的作用效果是否得以体现来判断物 体是否受到某个力的作用．
(3)相互作用判断：即利用力的相互作用性，从一个物体是 否受到某个力的作用来判断另一物体是否受到相应的反作 用力的作用．
4.注意问题
(1)不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力混淆． (2)研究物体运动问题时，先受力分析，再力的合成或分解 (3)合力和分力不能重复考虑． (4)当只研究物体的平动，而不研究其转动时．物体所受的 各个力应画成共点力，力的作用点平移到物体中间位置．
5.人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，
如图所示。以下说法正确的是（ ）
A.人受到重力和支持力的作用
B.人受到重力、支持力和摩擦力的作用
C.人受到的合外力不为零
v
D.人受到的合外力方向与速度方向相同
6.如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一
端与斜面体P连接，P与斜放的固定挡板MN接触且处于静
方向 不一定沿杆的方向 沿绳指向绳
沿弹簧指向弹簧
特点 铰链连接沿杆方向
收缩方向
恢复原状方向
作用 效果
可以提供拉力、推力
只能提供拉力
可提供拉力、推力
大小 突变
可以发生突变
可以发生突变
不能发生突变
大小 计算
运用平衡方程或 牛顿第二定律求解
运用平衡方程或 牛顿第二定律求解
高中新教材物理课件必修第一册第三章相互作用力共点力的平衡
$f = mu N$，其中$mu$为动摩擦因数 ，$N$为正压力。
静摩擦力大小计算
最大静摩擦力
根据物体平衡条件求解，一般通过受力分 析列方程求解。
略大于滑动摩擦力，可近似等于滑动摩擦 力。
摩擦力在共点力平衡中作用
摩擦力作为阻力
01
物体在水平面上运动时，摩擦力作为阻力阻碍物体运动。
摩擦力作为动力
02
图解法在动态平衡中应用
图解法适用于三力平衡问题，通过画出受力分析图，将不在 同一直线上的三个力所构成的矢量三角形与结构三角形相似 ，利用相似三角形性质，建立比例关系，把力的问题转化为 长度问题来处理。
在使用图解法时，需要注意选择合适的标度，以及准确画出 力的方向。
相似三角形法在动态平衡中应用
相似三角形法适用于三力平衡问题中，有一个力大小、方向均不变（通 常为重力），另一个力方向不变（支持力或摩擦力），第三个力大小、 方向都变（拉力或摩擦力）。
典型连接体问题解析
叠加体问题
连接体的动态分析问题
通过整体法和隔离法的灵活运用，求 解叠加体的加速度、摩擦力等问题。
根据连接体内各物体的受力情况和运 动状态的变化，动态地分析物体的加 速度、速度等运动学量的变化。
连接体的临界问题
分析连接体在临界状态下的受力情况 ，确定临界条件，进而求解相关问题 。
06
通过寻找与力的三角形相似的几何三角形，利用相似三角形的性质列方 程求解未知量。
在使用相似三角形法时，需要注意正确寻找相似三角形，以及准确应用 相似三角形的性质。
THANKS
弹力的方向总是与接触面垂直，指向 受力物体。
胡克定律及其适用范围
胡克定律
在弹性限度内，弹簧的弹力与其形变量成正比，即F=kx，其中k为劲度系数，x 为形变量。
静摩擦力大小计算
最大静摩擦力
根据物体平衡条件求解，一般通过受力分 析列方程求解。
略大于滑动摩擦力，可近似等于滑动摩擦 力。
摩擦力在共点力平衡中作用
摩擦力作为阻力
01
物体在水平面上运动时，摩擦力作为阻力阻碍物体运动。
摩擦力作为动力
02
图解法在动态平衡中应用
图解法适用于三力平衡问题，通过画出受力分析图，将不在 同一直线上的三个力所构成的矢量三角形与结构三角形相似 ，利用相似三角形性质，建立比例关系，把力的问题转化为 长度问题来处理。
在使用图解法时，需要注意选择合适的标度，以及准确画出 力的方向。
相似三角形法在动态平衡中应用
相似三角形法适用于三力平衡问题中，有一个力大小、方向均不变（通 常为重力），另一个力方向不变（支持力或摩擦力），第三个力大小、 方向都变（拉力或摩擦力）。
典型连接体问题解析
叠加体问题
连接体的动态分析问题
通过整体法和隔离法的灵活运用，求 解叠加体的加速度、摩擦力等问题。
根据连接体内各物体的受力情况和运 动状态的变化，动态地分析物体的加 速度、速度等运动学量的变化。
连接体的临界问题
分析连接体在临界状态下的受力情况 ，确定临界条件，进而求解相关问题 。
06
通过寻找与力的三角形相似的几何三角形，利用相似三角形的性质列方 程求解未知量。
在使用相似三角形法时，需要注意正确寻找相似三角形，以及准确应用 相似三角形的性质。
THANKS
弹力的方向总是与接触面垂直，指向 受力物体。
胡克定律及其适用范围
胡克定律
在弹性限度内，弹簧的弹力与其形变量成正比，即F=kx，其中k为劲度系数，x 为形变量。
2023新教材高中物理第三章相互作用__力专题3共点力的平衡问题分析作业课件新人教版必修第一册
第三章 相互作用——力
专题三 共点力的平 衡问题分析
核心概念 ·规律再现
1．共点力平衡的条件及特征 (1)平衡条件：物体所受共点力的合力为零。 (2)平衡特征：①物体的加速度为零。②物体处于静止或匀速直线运动 状态。
2．处理共点力平衡问题的常用方法
方法
内容
物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与 合成法
解析
典型考点三 共点力平衡中的临界与极值问题 7.将两个质量均为 m 的小球 a、b 用细线相连后，再用细线 l 悬挂于 O 点，如图所示。用力 F 拉小球 b，使两个小球都处于静止状态，且细线 l 与竖直方向的夹角保持 θ＝30°，则 F 达到最小值时细线 l 上的拉力为( )
A. 3mg
B．mg
②分析方法 a．解析法：根据物体的平衡条件列出方程，在解方程时，采用数学知 识求极值或者根据物理临界条件求极值。 b．图解法：根据物体的平衡条件作出力的矢量图，画出平行四边形或 者矢量三角形进行动态分析，确定最大值或最小值。
(3)临界与极值问题的分析技巧 ①求解共点力平衡问题中的临界问题和极值问题时，首先要正确地进 行受力分析和变化过程分析，找出平衡中的临界点和极值点。 ②临界条件必须在变化中寻找，不能停留在一个状态来研究临界问题， 而是要把某个物理量推向极端，即极大或极小，并依此作出科学的推理分 析，从而给出判断或结论。
解析
5.(多选)如图所示，A 球被固定在竖直支架上，A 球正上方的 O 点悬有 一轻绳拉住 B 球，两球之间连有轻弹簧，平衡时绳长为 L，张力为 T1，弹 簧弹力为 F1。若将弹簧换成原长相同但劲度系数更小的轻弹簧，再次平衡 时绳中的拉力为 T2，弹簧弹力为 F2，则( )
A．T1>T2
专题三 共点力的平 衡问题分析
核心概念 ·规律再现
1．共点力平衡的条件及特征 (1)平衡条件：物体所受共点力的合力为零。 (2)平衡特征：①物体的加速度为零。②物体处于静止或匀速直线运动 状态。
2．处理共点力平衡问题的常用方法
方法
内容
物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与 合成法
解析
典型考点三 共点力平衡中的临界与极值问题 7.将两个质量均为 m 的小球 a、b 用细线相连后，再用细线 l 悬挂于 O 点，如图所示。用力 F 拉小球 b，使两个小球都处于静止状态，且细线 l 与竖直方向的夹角保持 θ＝30°，则 F 达到最小值时细线 l 上的拉力为( )
A. 3mg
B．mg
②分析方法 a．解析法：根据物体的平衡条件列出方程，在解方程时，采用数学知 识求极值或者根据物理临界条件求极值。 b．图解法：根据物体的平衡条件作出力的矢量图，画出平行四边形或 者矢量三角形进行动态分析，确定最大值或最小值。
(3)临界与极值问题的分析技巧 ①求解共点力平衡问题中的临界问题和极值问题时，首先要正确地进 行受力分析和变化过程分析，找出平衡中的临界点和极值点。 ②临界条件必须在变化中寻找，不能停留在一个状态来研究临界问题， 而是要把某个物理量推向极端，即极大或极小，并依此作出科学的推理分 析，从而给出判断或结论。
解析
5.(多选)如图所示，A 球被固定在竖直支架上，A 球正上方的 O 点悬有 一轻绳拉住 B 球，两球之间连有轻弹簧，平衡时绳长为 L，张力为 T1，弹 簧弹力为 F1。若将弹簧换成原长相同但劲度系数更小的轻弹簧，再次平衡 时绳中的拉力为 T2，弹簧弹力为 F2，则( )
A．T1>T2
2023新教材高中物理第三章相互作用__力第5节共点力的平衡课件新人教版必修第一册
一、共点力
1．填一填
(1)定义：如果一个物体受到两个或更多力的作用，这些力共同作用在物体的同__一__点__ 上，或者虽不作用在同一点上，但它们的_作__用__线__交于一点，这几个力叫作共点力。
(2)力的合成的平行四边形定则只适用于__共__点__力__。
2．判一判
(1)共点力一定作用于物体上的同一点。
( ×) ( ×) (×) (√)
3．选一选 (多选)下列实例中的物体处于平衡状态的是 A．“神舟”号飞船匀速落到地面的过程 B．汽车在水平路面上启动或刹车的过程 C．汽车停在斜坡上不动 D．竖直上抛的物体在到达最高点的那一瞬间 答案：AC
()
主题探究一 共点力平衡的条件的理解及应用
【重难释解】 1．共点力平衡的条件 合外力等于 0，即 F 合＝0―→正交法表示FFxy合合＝＝00 ，其中 Fx 合和 Fy 合分别 表示物体在 x 轴和 y 轴上所受的合力。 2．平衡条件的推论 (1)二力平衡：若物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个力一定等 大、反向。 (2)三力平衡：若物体在三个共点力作用下处于平衡状态，则任意两个力 的合力必定与第三个力等大、反向。
B．0 D． 3F4
答案：D
()
2．(2021 年 1 月新高考 8 省联考·江苏卷)如图所示，对称晾挂在光
滑等腰三角形衣架上的衣服质量为 M，衣架顶角为 120°，重力
加速度为 g，则衣架右侧对衣服的作用力大小为
()
A.12Mg
B. 33Mg
C. 23Mg
D．Mg
答案：B
主题探究二 解答共点力平衡问题的三种常用方法
【重难释解】 物体在三个共点力作用下处于平衡时，将其中的任意两个力合成，其 合成法 合力一定与第三个力平衡，从而把三力平衡问题转化为二力平衡问题 物体在三个共点力作用下处于平衡时，将其中任意一个力沿其他两个 分解法 力的反方向分解，则每个方向上的一对力大小相等，方向相反，从而 把三力平衡问题转化为两个方向上的二力平衡问题 物体在三个或三个以上的共点力作用下处于平衡时，将物体所受的各 正交分 个力均向两个互相垂直的方向上分解，然后分别在这两个方向上列平 解法 衡方程，此时平衡条件可表示为：Fx 合＝0，Fy 合＝0
高中物理第三章相互作用——力5共点力的平衡课件必修1高一必修1物理课件
[答案] D
12/10/2021
第三十二页，共三十九页。
4．如图所示，光滑半球的半径为 R，有一质量为 m 的小球 用一细线挂靠在半球上，细线上端通过一个定滑轮，在用力将小 球缓慢往上拉的过程中，细线对小球的拉力 F 大小和小球紧压球 面的力 F2 大小的变化情况是( )
12/10/2021
第三十三页，共三十九页。
或
匀速直线运动 状态，我们就说这个物体处于平衡状
态．
2．共点力作用下物体的平衡条件是 合力为 0 ，即 F 合＝
0
.物体所受合力为零，则在任一方向上，物体所受的
合力都为零，即 Fx＝0、Fy＝0.
12/10/2021
第六页，共三十九页。
1．处于平衡状态的物体一定处于静止状态．( ) 2．加速度始终为零时，物体一定处于平衡状态．( ) 3．物体的速度为零，即处于平衡状态．( ) 4．物体受两个力作用，处于平衡状态，这两个力必定等大 反向．( ) 5．物体处于静止状态时，其所受的作用力必定为共点 力．( )
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解法三：正交分解法
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小球受 mg、FN、F 三个力作用而静止，将 FN，F 沿水平方 向和竖直方向进行分解，有
Fsin30°＝FNsin30°，Fcos30°＋FNcos30°＝mg，F＝kx，联立 解得 x＝ 33mk g，故 C 正确．
2．平衡状态与运动状态的关系：平衡状态是运动状态的一 种，平衡状态是指物体保持静止状态或匀速直线运动状态．
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3．共点力平衡的条件：物体所受的合外力为零． 数学表达式有两种：①F 合＝0；②FFxy合合＝＝00.， Fx 合和 Fy 合分别是将力进行正交分解后，物体在 x 轴和 y 轴 上所受的合力．
高中物理第三章相互作用5共点力的平衡课件必修1高中必修1物理课件
C.4G
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B.78G 3
D.2G
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C
[最上面人的重力为G，所以每条腿上的力均为
G 2
.中间层左边
的人，受到竖直向下的力为G＋
G 2
＝
3G 2
，所以每条腿上的力均为
3G 4
，
由对称性，中间层右边的人每条腿上的力也均为43G.最底层中间的人，
受到竖直向下的力为：G＋
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3．如图所示，一箱苹果沿着倾角为θ的斜面，以速度v匀速下 滑．在箱子的中央有一个质量为m的苹果，它受到周围苹果对它的 合力的方向( )
A．沿斜面向上 C．竖直向上
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B．沿斜面向下 D．垂直斜面向上
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知识脉络
12/10/2021
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当堂达标 固双基
12/10/2021
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1．物体受到与水平方向成30°角的拉力F的作用，向左做匀速 直线运动，如图所示．则物体受到的拉力F与地面对物体的摩擦力 的合力的方向是( )
A．向上偏左 C．竖直向上
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C [这个质量为m的苹果是匀速下滑的，说明这个苹果受力平 衡，又它自身受到大小为mg，方向竖直向下的重力以及周围苹果施 加的力，说明周围苹果对它的合力与重力大小相等、方向相反，所 以周围苹果对它的作用力大小为mg，方向竖直向上，选项C正确．]
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4.某屋顶为半球形，一人在半球形屋顶上向上缓慢爬行(如图所 示)，他在向上爬的过程中( )
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B.78G 3
D.2G
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C
[最上面人的重力为G，所以每条腿上的力均为
G 2
.中间层左边
的人，受到竖直向下的力为G＋
G 2
＝
3G 2
，所以每条腿上的力均为
3G 4
，
由对称性，中间层右边的人每条腿上的力也均为43G.最底层中间的人，
受到竖直向下的力为：G＋
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3．如图所示，一箱苹果沿着倾角为θ的斜面，以速度v匀速下 滑．在箱子的中央有一个质量为m的苹果，它受到周围苹果对它的 合力的方向( )
A．沿斜面向上 C．竖直向上
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B．沿斜面向下 D．垂直斜面向上
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1．物体受到与水平方向成30°角的拉力F的作用，向左做匀速 直线运动，如图所示．则物体受到的拉力F与地面对物体的摩擦力 的合力的方向是( )
A．向上偏左 C．竖直向上
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C [这个质量为m的苹果是匀速下滑的，说明这个苹果受力平 衡，又它自身受到大小为mg，方向竖直向下的重力以及周围苹果施 加的力，说明周围苹果对它的合力与重力大小相等、方向相反，所 以周围苹果对它的作用力大小为mg，方向竖直向上，选项C正确．]
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4.某屋顶为半球形，一人在半球形屋顶上向上缓慢爬行(如图所 示)，他在向上爬的过程中( )
新教材高中物理第3章相互作用__力素养提升课4共点力平衡条件的应用pptx课件新人教版必修第一册
确。]
2．(多选)(2022·青海海东市第一中学高一检测)如图甲所示，一名
登山爱好者正沿着竖直崖壁向上攀爬，绳的一端固定在较高处的A
点，另一端拴在人的腰间C点(重心处)。在人向上攀爬的过程中可
以把人简化为乙图所示的物理模型：脚与崖壁接触点为O点，人的
重力G全部集中在C点，O到C点可简化为轻杆，AC为轻绳。已知
端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向
与水平线成θ＝60°的拉力F，若要使两绳都能伸直，求拉力F的大
小范围(g取10 m/s2)。
[解析]
设绳AB弹力为F1，绳AC弹力为F2，A的受力情况如图，由
平衡条件得
F sin θ＋F1sin θ－mg＝0
F cos θ－F2－F1cos θ＝0
方法
步骤
(1)根据已知条件画出两个不同情况对应的力的三角
相似三 形和空间几何三角形，确定对应边，利用三角形相
角形法 似知识列出比例式
(2)确定未知量大小的变化情况
角度1 解析法、图解法的应用
【典例1】 如图所示，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙
面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2。以木板与墙连
OC长度不变，人向上攀爬过程中的某时刻AOC构成等边三角形，
则(
)
A．轻绳对人的拉力与人对轻绳的拉力是一对平衡力
B．在此时刻，轻绳对人的拉力大小等于G
√
C．在虚线位置时，轻绳AC承受的拉力更小
D．在虚线位置时，OC段承受的压力不变
√
BD
[轻绳对人的拉力与人对轻绳的拉力是一对作用力和反作用力，
故A错误；重力、轻绳对人的拉力、OC的支持力构成等边三角形，
力的最大值和最小值的问题。
2．(多选)(2022·青海海东市第一中学高一检测)如图甲所示，一名
登山爱好者正沿着竖直崖壁向上攀爬，绳的一端固定在较高处的A
点，另一端拴在人的腰间C点(重心处)。在人向上攀爬的过程中可
以把人简化为乙图所示的物理模型：脚与崖壁接触点为O点，人的
重力G全部集中在C点，O到C点可简化为轻杆，AC为轻绳。已知
端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向
与水平线成θ＝60°的拉力F，若要使两绳都能伸直，求拉力F的大
小范围(g取10 m/s2)。
[解析]
设绳AB弹力为F1，绳AC弹力为F2，A的受力情况如图，由
平衡条件得
F sin θ＋F1sin θ－mg＝0
F cos θ－F2－F1cos θ＝0
方法
步骤
(1)根据已知条件画出两个不同情况对应的力的三角
相似三 形和空间几何三角形，确定对应边，利用三角形相
角形法 似知识列出比例式
(2)确定未知量大小的变化情况
角度1 解析法、图解法的应用
【典例1】 如图所示，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙
面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2。以木板与墙连
OC长度不变，人向上攀爬过程中的某时刻AOC构成等边三角形，
则(
)
A．轻绳对人的拉力与人对轻绳的拉力是一对平衡力
B．在此时刻，轻绳对人的拉力大小等于G
√
C．在虚线位置时，轻绳AC承受的拉力更小
D．在虚线位置时，OC段承受的压力不变
√
BD
[轻绳对人的拉力与人对轻绳的拉力是一对作用力和反作用力，
故A错误；重力、轻绳对人的拉力、OC的支持力构成等边三角形，
力的最大值和最小值的问题。
新教材高中物理第三章相互作用__力5共点力的平衡课件新人教版必修第一册
课堂探究评价
课堂任务 共点力的平衡条件 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。
活动 1：如图所示，重力为 G 的木棒处于平衡状态，根据每幅图中各个 力作用线的几何关系，你能把这四种情况的受力分为哪两类？
提示：甲图和丁图中力的作用线能交于一点，木棒所受的力是共点力； 乙图和丙图中力的作用线不能交于一点，木棒所受的力不是共点力。
提示：一是沿着金属丝向左下方拉金属丝，二是沿着水平方向向右拉小 球。
规律点拨
1．处理平衡问题的“四步骤”
2．正交分解法坐标轴方向的选取技巧 (1)研究水平面上的物体时，通常沿水平方向和竖直方向建立坐标轴； (2)研究斜面上的物体时，通常沿斜面方向和垂直斜面方向建立坐标轴； (3)研究在杆或绳的作用下转动的物体时，通常沿杆或绳方向和垂直杆或 绳的方向建立坐标轴。
(3)相似三角形法 ①特点：物体受三个力作用，一个力大小、方向不变(通常是重力)，另 外两个力的方向均发生变化，且三个力中没有两个力保持垂直关系，但可以 找到与力构成的矢量三角形相似的几何三角形。
②原理：先正确分析物体的受力，画出受力分析图，将表示三个力的有 向线段首尾相连构成三角形，再寻找与力的三角形相似的几何三角形，利用 相似三角形的特点，建立比例关系，把力的大小变化问题转化为几何三角形 边长的大小变化问题进行讨论。
尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形 角形法
等数学知识求解未知力
例 1 在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图 所示。仪器中一根轻质金属丝，悬挂着一个金属球。无风时，金属丝竖直下 垂；当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度。风力越 大，偏角越大。通过传感器，就可以根据偏角的大小指示出风力。那么，风 力大小 F 跟金属球的质量 m、偏角 θ 之间有什么样的关系呢？
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正交分解法
如图，氢气球被水平吹来的风吹成图示的 情形，若测得绳子与水平面的夹角为37˚，已知气 球受到空气的浮力为15N， 忽略氢气球的重力，求： ①氢气球受到的水平风力多大？ 风 y ②绳子对氢气球的拉力多大？ 15N FTsin37=15N FTcos37=F
F o FT
FTcos37
x 37˚
实验与探究：
1、将三个弹簧秤放在一个 F1 平面内，挂钩挂在一起；
F2 O F3
2、先将其中两个成一定角度固定； 3、用手拉第三个弹簧秤，平衡时记下三个弹簧 秤的示数F1、F2、F3以及各力的方向； 4、按各力大小和方向作出力的图示
演 示
任意两个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。
答：五个共点力F合 = 0， 即：F合 =F1-F2345合= 0，
F1 F5
F4
F2345合 = F1 = 10 N 方向：与F1方向相反，如图示
课堂小结 共点力的平衡条件 一、共点力： 几个力都作用在物体的同一点上， 或几个力的作 用线相交于同一点，这几个力就称为共点力。 一、共点力作用下物体的平衡 （1）物体处于静止或者保持匀速直线运动的状态 叫做平衡状态。 （2）物体在共点力作用下的平衡条件是所受合外 力为零。即：F合 = 0 。
第三章 相互作用
共点力作用下的物体平衡
互成角度的两力的合成
遵循平行四边形定则：
(求F1 ) 、F2的合力 F
1
F合 F2
F1
、F2的合力的范围？
互成角度的两力的合成
| F1-F2 | ≤ F合≤ F1+F2 合力的范围：
重力的分解
F1
F2 G
一个物体可以处于不同的运动状 态，其中力学的平衡状态比较常见， 而且很有实际意义。如桥梁、匀速前 进汽车、建筑物等物体都处于平衡状 态。那么，物体在什么条件下才能处 于平衡状态呢？
F2
F1 F12合 F3
O
物体在共点力作用下的平衡条件是 所受合外力为零。即：F合 = 0
一、思考与判断： 下列物体是否处于平衡状态？ 为什么？
1、物体自由下落时； 2、物体放在光滑斜面上下 否 滑时； 3、用细绳悬挂的物体，手 否 释放时； 原因在哪里？
答：物体受力情况不符合条件 否
GV F
V
物理学规定：
平衡状态：平衡： 物体如果受到共点力作用且 处于平衡状态，就叫做共点力的平衡。 共点力的平衡条件： 为了使物体保持平衡 状态，作用在物体上的共点力所必须满足 的条件。
思考与讨论
F
质量为2千克的物体放在水平桌 面上（取g=9.8N/kg）。 G （1）受到哪几个力作用？ （二个力，重力G和支持力F ） （2）能称之为平衡吗？ （能，在两力作用下，物体处于静止 状态） （3）支持力的大小和方向如何？ （支持力的大小与重力大小相等，等于19.6牛顿， 方向竖直向上。） 结论：两个力大小相等，方向相反，作用在同一 一直线上，物体处于平衡状态。（二力平衡）
FTsin37
正交分解法
计算多个共点力的合力时，正交分解法显得简 明方便 正交分解法求合力，运用了“欲合先分”的 策略，降低了运算的难度，是解题中的一种重要 思想方法。
选择合适的坐标 分解不在坐标上的力 进行同轴的代数和的运算 将两个垂直的力合成
G F V G
F合= 0
二、巩固练习 1、图示，对物体A进行受力分析, 判断物体 A是否处于平衡状态?
F1
F2 A F2 A F1
向右匀速运动
G
G
2、如图所示，物体在五个共点力的作用下 保持平衡。如果撤去力F1=10N，而保持其 余四个力不变，剩下这四个力的合力的大 F3 F2345合 小和方向是怎样的？ F2