专题物体的平衡资料
物体的平衡和平衡条件
物体的平衡和平衡条件一、平衡状态的概念物体在受到外界作用力时，能够保持静止或匀速直线运动的状态称为平衡状态。
平衡状态分为两种：静止状态和匀速直线运动状态。
二、平衡条件的建立1.实验观察：在实验室中，通过实验观察发现，当物体受到两个力的作用时，若这两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上，物体就能保持平衡状态。
2.平衡条件的得出：根据实验观察，总结出物体的平衡条件为：物体受到的两个力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
三、平衡条件的应用1.力的合成：当物体受到两个力的作用时，可以根据平衡条件求出这两个力的合力。
合力的计算方法为：在力的图示中，将两个力的向量首尾相接，由起点到终点的向量即为合力向量。
2.平衡方程的建立：在已知物体受到的力的大小和方向时，可以根据平衡条件建立平衡方程，求解未知力。
平衡方程的一般形式为：ΣF = 0，ΣF表示物体受到的所有力的矢量和。
3.平衡状态的判断：判断物体是否处于平衡状态，可以通过观察物体是否保持静止或匀速直线运动来判断。
同时，也可以通过检验物体受到的力是否满足平衡条件来判断。
四、平衡条件的拓展1.多个力的平衡：当物体受到多个力的作用时，物体能够保持平衡的条件为：所有力的合力为零，即ΣF = 0。
2.非共点力的平衡：当物体受到非共点力的作用时，可以通过力的平行四边形定则求解合力，再根据平衡条件判断物体是否处于平衡状态。
3.动态平衡：物体在受到两个力的作用时，若这两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上，物体将保持动态平衡状态。
动态平衡状态下的物体，速度大小和方向均不变。
物体的平衡和平衡条件是物理学中的重要知识点，掌握平衡状态的概念、平衡条件的建立、平衡条件的应用以及平衡条件的拓展，有助于我们更好地理解物体在受到力作用时的行为。
同时，平衡知识在实际生活和工作中也有着广泛的应用，如工程结构设计、机械运动分析等。
习题及方法：1.习题：一个物体质量为2kg，受到一个大小为10N的水平力和一个大小为15N的竖直力，求物体的平衡状态。
《物体的平衡》课件
03
刚体的平衡
刚体的定义
刚体：在任何力的作用下，大 小和形状保持不变的物体。
刚体在现实世界中是不存在的 ，它是一个理想化的物理模型 ，用于简化对物体运动的研究 。
刚体的特点是具有无穷大的弹 性模量，即受力后不发生形变 ，只发生刚体的整体运动。
刚体的平衡条件
平衡条件
刚体在力的作用下保持静止或匀速直 线运动的状态。
二力平衡
总结词
二力平衡是指物体在两个力的作用下保持平衡状态。
详细描述
当物体受到两个大小相等、方向相反且作用在同一直线上的力时， 物体将处于静止或匀速直线运动状态，即二力平衡。
公式示
F₁=F₂ 或 F=G
多力平衡
1 2 3
总结词
多力平衡是指物体在多个力的作用下保持平衡状 态。
详细描述
当物体受到多个力作用时，如果这些力的矢量和 为零，则物体将处于静止或匀速直线运动状态， 即多力平衡。
平衡的条件
要使物体保持平衡，必须 满足一定的条件，即合力 为零。
平衡的分类
01
02
03
04
静态平衡
物体处于静止状态时的平衡， 此时合外力为零，合力矩为零
。
动态平衡
物体处于匀速直线运动状态时 的平衡，此时合外力为零，合
力矩为零。
稳定平衡
当外界稍有扰动，物体能通过 自身的调整恢复原来的平衡状
态。
不稳定平衡
静力学基本定理
二力杆的平衡定理
总结词：二力平衡
详细描述：当一个物体在两个大小相等、方向相反且作用线共线的力作用下处于 平衡状态时，这两个力称为平衡力。
力的平行四边形法则
总结词
力的合成与分解
详细描述
高中物理-专题一 力与物体的平衡
专题一力与物体的平衡专题复习定位解决问题本专题主要解决各种性质力的分析及平衡条件的应用。
涉及到的力主要有重力、弹力、摩擦力、电场力和磁场力等。
高考重点受力分析；整体法与隔离法的应用；静态平衡问题；动态平衡问题；电学中的平衡问题。
题型难度以选择题为主，有时候在计算题中的某一问或者单独以计算题的形式命题，题目难度一般为中档题。
1.弹力(1)大小：弹簧在弹性限度内，弹力的大小可由胡克定律F＝kx计算；一般情况下物体间相互作用的弹力可由平衡条件或牛顿运动定律来求解。
(2)方向：一般垂直于接触面(或切面)指向形变恢复的方向；绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向。
2.摩擦力(1)大小：滑动摩擦力F＝μF N，与接触面的面积无关；静摩擦力的增大有一个限度，具体值根据牛顿运动定律或平衡条件来求解。
(2)方向：沿接触面的切线方向，并且跟物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反。
3.电场力(1)大小：F＝qE。
若为匀强电场，电场力则为恒力；若为非匀强电场，电场力则与电荷所处的位置有关。
真空中点电荷间的库仑力F＝k q1q2 r2。
(2)方向：正电荷所受电场力方向与场强方向一致，负电荷所受电场力方向与场强方向相反。
4.安培力(1)大小：F＝BIL，此式只适用于B⊥I的情况，且L是导线的有效长度，当B∥I 时，F＝0。
(2)方向：用左手定则判断，安培力垂直于B、I决定的平面。
5.洛伦兹力(1)大小：F＝q v B，此式只适用于B⊥v的情况。
当B∥v时，F＝0。
(2)方向：用左手定则判断，洛伦兹力垂直于B、v决定的平面，洛伦兹力不做功。
6.共点力的平衡(1)平衡状态：物体静止或做匀速直线运动。
(2)平衡条件：F合＝0或F x＝0，F y＝0。
(3)常用推论①若物体受n个作用力而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余(n－1)个力的合力大小相等、方向相反。
②若三个共点力的合力为零，则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形。
1.解题基本思路确定平衡状态(加速度为零)→巧选研究对象(整体法或隔离法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作讨论。
高中物理专题知识：物体的平衡
一. 高中物理专题知识内容：物体的平衡二. 重点、难点：[知识要点]1. 力的平衡：（1）在力的作用下，物体保持静止或匀速直线运动状态，物体就处于平衡状态，处于平衡状态的物体加速度必定为零；（2）几个力作用在物体的同一点或几个力的作用线相交于一点的力叫做共点力；（3）在共点力作用下物体平衡简称为共点力的平衡或力的平衡；（2）如果平衡物体受到两个力的作用，则这两个力一定大小相等，方向相反，为一对平衡力。
（3）如果平衡物体受到三个共点力的作用，其中任意两个力的合力与另一个力一定大小相等，方向相反。
3. 题目出现“轻质……”就指可忽略重力，出现“光滑面”就指可不考虑摩擦力；出现“缓慢移动”或“缓慢转动”等就指这个过程是一个动态平衡过程，可做平衡态处理。
[例题]分析：由牛顿第三运动定律：答案：B、D（b）分析：，所以C图对。
答案：C3. 如图所示，质量为m的铁球在水平推力F作用下静止在光滑的竖直墙和斜面之间，球增大，在此过程中（）A. 斜面对球的支持力逐渐增大B. 墙对球的作用力始终小于推力F分析：铁球共受到重力G，斜面的支持力N，竖直墙的支持力T，推力F四个力的作用，见下图，因F增大时球始终都处于静止状态。
综上B、D选项对。
答案：BD。
上说法正确的是A. （1）（3）B. （1）（4）C. （2）（3）D. （2）（4）分析：先对物块m进行受力分析，如图甲，因物块m匀速下滑，故它受到的M的支持力N，与摩擦力f的合力必与第三个力重力mg大小相等方向相反；答案：A5. 如图所示，一轻质横杆O端用绞链固定于墙上，A端用轻绳拉紧，使OA 杆保持水平，若在A端挂重物G，当把G的悬点从A向O移动过程中，下述说法正确的是（）A. 墙对杆的作用力一直变大B. 墙对杆的作用力先变小后变大C. 墙对杆的作用力先变大后变小分析：见图甲，对杆产生转动的力矩有向下的拉力T’（大小等于G），拉力T的合力L是假设的杆长。
答案：B、D6. 绳子AB能承受的最大拉力为100N，现用它悬挂一个重50N的物体，并在其中点O处加一个水平力F缓慢拉动，见图甲，当绳子断裂时AO段与竖直方向夹角为_____分析：分析与解：木块受到的力有重力mg，水平推力F，斜劈的支持力N，斜劈的摩擦力f，将重力mg沿平行于斜劈面和垂直于斜劈面分解。
物体的平衡专题(一)：平衡态受力分析
物体的平衡专题（一）—— 平衡态的受力分析专题常用方法：1、静态平衡：正交分解法2、动态平衡：类型一 特点：三力中有一个不变的力，另有一个力的方向不变解决方法：矢量三角形类型二 特点：三力中只有一个不变的力，另两力方向都在变解决方法：相似三角形（力三角和几何三角的相似）特殊类型 特点：三力中只有一个不变的力，另两力方向都在变，但这两力的夹角不变解决方法：边角关系解三角形（如果夹角是直角，一般利用三角函数性质，如果夹角非直角，一般会用到正弦定理）注：动态平衡方法一般适用于三力平衡，若非三力状态，可先通过合成步骤变成三力平衡状态。
3、系统有多个物体的分析，整体法与隔离法【例题1】如图所示，在倾角为θ的斜面上，放一质量为m 的光滑小球，球被竖直的木板挡住，则球对挡板的压力和球对斜面的压力分别是多少？【例题2】如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O 点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的．一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m 1和m 2的小球．当它们处于平衡状态时，质量为m 1的小球与O 点的连线与水平线的夹角为α=60°两小球的质量比12m m 为（ ） A ．33 B ．32 C ．23 D ．22 【例题3】如图，电灯悬挂于两干墙之间，要换绳OA ，使连接点A 上移，但保持O 点位置不变，则在A 点向上移动的过程中，绳OA 的拉力如何变化？【例题4】用等长的细绳0A 和0B 悬挂一个重为G 的物体，如图所示，在保持O 点位置不变的前提下，使绳的B 端沿半径等于绳长的圆弧轨道向C 点移动，在移动的过程中绳OB 上张力大小的变化情况是（ ）A ．先减小后增大B ．逐渐减小C ．逐渐增大D ．OB 与OA 夹角等于90o 时，OB 绳上张力最大【例题5】重G 的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。
若挡板逆时针缓慢转到水平位置，在该过程中，斜面和挡板对小球的弹力的大小F 1、F 2各如何变化？【例题6】（2016全国卷II）质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。
平衡问题知识点总结
平衡问题知识点总结1. 平衡力学基础在物理学中，平衡是指一个物体处于静止的状态或者匀速直线运动状态的状态。
平衡力学是研究物体静止或匀速直线运动状态的力学。
在平衡力学中，力是引起物体运动的原因，而平衡是力和力之间的关系。
平衡力学基础包括牛顿三定律、受力分析和平衡条件。
1.1 牛顿三定律牛顿三定律是力学的基本定律，是研究物体的运动状态、引力和力的相互作用的理论基础。
牛顿三定律包括：- 第一定律：一个物体如果不受外力作用，将保持匀速直线运动状态或者静止状态。
- 第二定律：物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比，且方向与力方向一致。
- 第三定律：任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
牛顿三定律是平衡力学的基础，研究其中的平衡问题，需要用牛顿三定律分析物体的受力情况，判断其平衡状态。
1.2 受力分析受力分析是指通过对物体受力的分析，确定物体的力的大小、方向和作用点等，并且计算物体所受力的合力和合力矩，从而确定物体的平衡状态。
常见的受力有重力、弹力、摩擦力、支持力等，需要通过受力分析确定各个力的作用效果。
1.3 平衡条件平衡条件是指物体处于静止状态或者匀速直线运动状态时，所需要满足的条件。
平衡条件包括平衡力和平衡力矩的条件。
平衡力是指作用在物体上的力的合力为零，平衡力矩是指物体所受合力矩为零。
2. 静力学平衡静力学平衡是指物体在静止状态时，所需要满足的平衡条件。
静力学平衡包括平衡力和平衡力矩的条件。
2.1 平衡力的条件物体在静止状态时，所受外力的合力需要为零，即$\sum \vec{F}=\vec{0}$。
要求物体在各个方向上的受力平衡，才能维持物体的静止状态。
2.2 平衡力矩的条件物体在静止状态时，所受外力的合力矩需要为零，即$\sum \vec{M}=\vec{0}$。
要求物体在各个转动轴上的受力矩平衡，才能维持物体的静止状态。
3. 动力学平衡动力学平衡是指物体在匀速直线运动状态时，所需要满足的平衡条件。
高中物理竞赛_话题15：物体平衡的种类
话题15：物体平衡的种类一、物体的平衡状态（简称物体的平衡）物体相对于地面处于静止、匀速直线运动或匀速转动的状态，称为物体的平衡状态，简称物体的平衡．物体的平衡包括共点力作用下物体的平衡、具有固定转动轴的物体的平衡和一般物体的平衡．当物体受到的力或力的作用线交于同一点时，称这几个力为共点力．物体在共点力作用下，相对于地面处于静止或做匀速直线运动时，称为共点力作用下物体的平衡．当物体在外力的作用下相对于地面处于静止或可绕某一固定转动轴匀速转动时，称具有固定转动轴物体的平衡．当物体在非共点力的作用下处于平衡状态时，称一般物体的平衡．二、解决物体的平衡问题的一般思路解决共点力作用下物体的平衡问题，或具有固定转动轴物体的平衡问题，或一般物体的平衡问题，首先把平衡物体隔离出来，进行受力分析，然后根据共点力作用下物体的平衡条件：物体所受的合外力为零，即0F =∑（如果将力正交分解，平衡的条件为：0xF=∑、0y F =∑）；或具有固定转动轴的物体的平衡条件：物体所受的合力矩为零，即0M =∑；或一般物体的平衡条件：0F =∑；0M =∑列方程，再结合具体问题，利用数学工具和处理有关问题的方法进行求解．三、物体的平衡又分为随遇平衡、稳定平衡和不稳定平衡三种．1、稳定平衡处于平衡状态的物体，当受到外界的扰动而偏离平衡位置时，如果外力或外力矩促使物体回到原平衡位置，这样的平衡叫稳定平衡，处于稳定平衡的物体，偏离平衡位置时，重心一般是升高的。
如带正电小球处在两等量正电荷小球连线的中点时。
如图()a 中位于光滑碗底的小球的平衡状态就是稳定的．2、不稳定平衡处于平衡状态的物体，当受到外界的扰动而偏离平衡位置时，如果外力或外力矩促使()a物体偏离原来的平衡位置，这样的平衡叫不稳定平衡，处于不稳定平衡的物体，偏离平衡位置时，重心一般是降低的。
如带正电的小球处在两个带等量负电荷小球连线的中点时。
如图()b 中位于光滑的球形顶端的小球，其平衡状态就是不稳定平衡．3、随遇平衡处于平衡状态的物体，当受到外界扰动而偏离平衡位置时，物体受到的合外力或合力矩没有变化，这样的平衡叫随遇平衡，处于随遇平衡的物体，偏离平衡位置后，重心高度不变。
专题八：物体的平衡
专题八 物体的平衡第一节 共点力作用下物体的平衡一．平衡状态所谓“平衡状态”，即一个物体在共点力的作用下，如果保持静止或匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态．根据牛顿第二定律可知：当物体所受合外力为零时，加速度为零，物体将保持静止或者匀速直线运动。
共点力作用下物体的平衡条件是：“合力为零”．学习中要能运用这个平衡条件判定物体是否处于平衡状态，或在已知物体处于平衡的前提下依据物体的平衡条件判断、推理并计算物体的受力情况．如何理解物体的“平衡状态”?一个物体在共点力的作用下，如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态．由平衡状态可知：处于平衡状态的物体可以保持静止(静平衡)，也可以是匀速直线运动(动平衡)．上述中要正确理解“保持静止”的含义，一个物体在某段时间内速度一直为零，我们就说这个物体在这段时间内保持静止，即处于平衡状态．但有的情况物体的速度为零，却不能保持，此时物体不是处于平衡状态．例如：做竖直上抛运动的物体，达到最高点时，速度虽然为零，但由于重力的作用，合力不为零．因此物体的运动状态将会发生改变，也就是说物体不可能“保持静止”，即物体不是处于平衡状态． 另外，还要明确“某物体保持静止是指与地面保持静止，而不是“某物体相对另一个物体保持静止．后者是指某物体与另一个物体在一段时间内，两个物体具有相同的速度和加速度，即在这段时间内两者相对位置不发生变化．例如：A 、B 两个物体叠放在一起，A 相对B 保持静止，此时A 物体一定处于平衡状态吗?我们说：不一定．因为A 有可能与B 以相同的加速度一起做变速运动．要判断物体是否处于平衡状态，必须选择地面或者相对地面不动的物体作为参考系．如果A 与B 一起相对地面作匀速直线运动或保持静止，则A 是处于平衡状态；如果A 与B 一起相对地面做变速直线运动，则A 不是处于平衡状态． 二．平衡条件要使物体保持静止或做匀速直线运动，作用在物体上的力必须满足一定的条件，这个条件叫做平衡条件．由牛顿第二定律可知：如果物体所受合力等于零，加速度就等于零，物体将保持静止或做匀速直线运动，即处于平衡状态；如果物体所受合力不等于零，运动状态就会改变，物体将不会保持静止或做匀速直线运动．故共点力作用下物体的平衡条件就是合力等于零，它是牛顿第二定律的特例．物体做匀速直线运动与保持静止所满足的条件都是0=合F ，区别仅在于物体的初始状态不同，若开始时刻物体是静止的，则它将保持静止；若开始时刻物体是运动的，则它将做匀速直线运动．【目标检测】A 组1. 下列关于平衡的说法正确的是 ( )(A)如果物体所受合力等于零，则一定处于静止状态(B)如果物体所受合力等于零，则一定处于匀速直线运动状态 (C)只要物体速度等于零，我们就说物体处于平衡状态(D)如果受共点力作用的物体处于平衡状态，则合外力一定为零2. 下列说法中正确的是 （ ）(A)竖直上抛物体达到最高点时，物体处于平衡状态(B)电梯匀速上升时，电梯中的人处于平衡状态(C)平板车上有一个小木块，当小木块与平板车一起加速运动时，小物块处于平衡状态(D)竖直弹簧上端固定，下端挂一个重物，平衡后，用力F 将它在拉下一段距离后停止，当突然撤去力F 时，重物仍处于平衡状态3. 物体受三个力作用处于静止状态，已知其中两个力的大小分别为3N 、5N ，那么另外一个力的大小可能是( )(A)1 N (B)4 N (C)8 N (D)10 N 4. 人站在水平地面上静止不动，下述哪一对力是平衡力 ( )(A)人受到的重力和人对地面的压力 (B)人受到的重力和地面对人的支持力 (C)人对地面的压力和地面对人的支持力 (D)以上都不是 5. 如图，物体在水平力F 作用下紧贴在竖直墙壁上，始终保持静止状态，在F 增大的情况下，物体所受静摩擦力 ( )(A)方向向上 (B)增大 (C)减小 (D)不变6. 如图中四种情况，小球均处于静止状态，与小球接触的水平面或斜面都是光滑的，小球受到倾斜面弹力作用的是（斜面已被固定） （ ）B 组7. 在下列各组的三个共点国力作用下的物体，可能处于平衡状态的有 ( )(A)3N,4N,8N (B)3N,5N,7N (C)1N,2N,4N (D)7N,6N,13N8. 如图所示，物体A 静止在固定的斜面B 上．下面关于斜面对物体A 的作用力的合力方向的说法中，哪个是正确的 ( ) (A)沿斜面向上 (B)垂直斜面向上 (C)沿斜面向下 (D)竖直向上9. 两个物体A 和B ，质量分别为M 和m ，用跨过定滑轮的轻绳相连，A 静止于水平地面上,如图所示.不计摩擦，A 对绳的作用力的大小与地面对A 的作用力的大小分别为( )(A)mg ，(M-m)g (B )mg ，Mg(C)(M-m)g ，Mg (D)(M+m)g ，(M-m)g10. 如图所示，A 、B 两物体的重力分别是N G A 3=，N G B 4=．A 用悬绳悬挂在天花板上，B 放在水平地面上，A 、B 间的轻弹簧上的弹力F=2N ．则绳中张力T 及B 对地面的压力N的可能值分别是( )(A)7N 和0 (B)5N 和2N(C)1N 和6N (D)2N 和5N第二节共点力平衡条件的应用【学习目标】1.进一步理解共点力作用下物体的平衡条件，并能根据平衡条件分析和计算共点力的平衡问题.2.对于共点力平衡条件求解的问题，会正确选择研究对象，进行受力分析，画出受力图，初步掌握解决共点力平衡问题的基本思路和方法.【学习建议】共点力作用下物体的平衡条件在实际中有广泛的应用，在应用共点力作用下物体平衡条件对物体受力分析首先要考虑所要求的条件是否满足，应正确画出物体的受力示意图．求合力时不易直接用直角三角形的知识求解，可用正交分解的方法求解．解静力学问题的思路与解动力学问题相同，首先要对物体进行受力分析(确定研究对象，分析对象受力情况)，然后列出平衡方程求解．对于比较容易的问题，用直角三角形的知识求解．对于比较复杂的问题，可用正交分解的方法求解，并且知道当未知力的方向事先不能确定时，可先假定未知力具有某一方向，然后根据解得的结果判断此未知力的实际方向．一．应用共点力的平衡条件解题的一般步骤1．要确定研究对象，即弄清题意，明确到以哪一个物体(或结点)作为研究对象．2．对所选对象进行受力分析，这一步是解题成败之关键，务必细致周到，不多不漏，画出受力示意图．3．分析物体是否处于平衡状态，是否可以用共点力平衡条件求解．4．运用平衡条件，选择适当方法，列出平衡方程进行求解．【目标检测】A组1.如图所示中，重物的质量为m，轻细线AO和BO的A、B端是固定的，平衡时AO是水平的，BO与水平面的夹角为θ，AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是 ( )(A)F1＝mgcosθ(B)F1＝mg tanθ(C)F2＝mgsinθ(D)F2＝mg sinθ2.如图所示，物体在推力F的作用下向左做匀速直线运动，下面说法正确的是( )(A)物体不一定受到摩擦力的作用(B)物体受到的摩擦力与推力的合力为零(C)摩擦力与推力的合力方向一定竖直向下(D)摩擦力与推力的合力方向一定水平向左3.质量为m的物体A置于斜面体上，并被挡板B挡住，如图所示．下列判断正确的是 ( )(A)若斜面体光滑，则A、B之间一定存在弹力(B)若斜面体光滑，则A、B之间一定不存在弹力(C)若斜面体粗糙，则A、B间一定不存在弹力(D)若斜面体粗糙，则A、B间一定存在弹力4.将重为20N的物体放在倾角为︒30的粗糙斜面上，用力F作用于该物体上，物体处于静止状态，则(F方向沿斜面向上)( )(A)F=5N时，物体受到静摩擦力为5N，方向沿斜面向上(B)F=15N时，物体受到的静摩擦力为5N，方向沿斜面向上(C)F=10N时，物体受的静摩擦力为零(D)无论F多大，物体总要受到静摩擦力5.如图所示，一物体质量为m，靠在粗糙的竖直墙上，物体与墙间的动摩擦因数为μ，要使物体沿着墙匀速滑动，则外力F的大小可能是( )(A)θsinmg(B)θμθsincos-mg(C)θμθcossin-mg(D)θμθcossin+mg6.如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即1F、2F和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中1F=10N、2F=2N。
01 物理竞赛辅导资料03 物体的平衡
物理竞赛辅导资料：物体的平衡第一节 平衡状态的特点物体处于静止或匀速运动状态，称之为平衡状态。
平衡状态下的物体是高中物理中重要的模型，解平衡问题的基础是对物体进行受力分析。
物体的平衡在物理学中有着广泛的应用：在静力学中有单体平衡、双体平衡；在气体压强的计算中。
带电粒子在电、磁场中等等，都需要用到物体平衡知识。
在高考中，直接出现或间接出现的几率非常大。
平衡态物体的特点：⑴平面共点力作用下的物体受到的合外力为零。
如果物体仅受三个力，则任意两力的合力与第三力大小相等、方向相反。
合外力为零，意味着物体受到的诸力在任一方向上的分力的矢量和为零，因而常用正交分解法列平衡方程。
形式为：⎩⎨⎧=∑=∑00y x F F ⑵有固定转动轴物体的平衡，其合力矩为零，即M 合=0。
它表示使物体顺时针转动的力矩等于使物体逆时针转动的力矩(全国高考卷近年未出现该类题，但上海卷时有出现)。
【典型例题透析】㈠单体物体平衡态〖例1〗(1992年全国高考)如图，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F 1、F 2和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中F 1=10N ，F 2=2N ，若撤去力F 1，则木块在水平方向受到的合力为：A.10N ，方向向左B.6 N ，方向向右C.2 N ，方向向左D.零〖命题意图〗考查物体的平衡和摩擦力。
〖解题思路〗当木块受三个力作用而静止时，则f F F +=21，f=8 N 。
由此可知，最大静摩擦力大于8 N 。
至少静摩擦力可以在0和8 N 之间取值。
当撤去F 1后，因为F 2=2 N ，它小于8 N ，所以此时，桌面可以给物体施加一个水平向右、大小为2N 的静摩擦力，让物体静止。
因此。
木块所受的合力仍为零。
答案选D〖探讨评价〗⑴近年高考力学部分的平衡态问题，其题型主要以选择、填空为主，大的计算题出现不多。
这类题一般要涉及摩擦力，尤其是静摩擦力，要充分理解静摩擦力的概念和静摩擦力的一些特点。
物体的平衡和力的平衡
物体的平衡和力的平衡物体的平衡是物理学中的重要概念，它与力的平衡密切相关。
本文将探讨物体的平衡以及力的平衡的基本原理和应用。
一、物体的平衡物体的平衡是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，各部分之间的力矩和力的合力为零。
根据力矩的定义，力矩是由作用力和力臂组成，力臂是指作用力相对于物体某一点的距离。
物体的平衡可分为两类：稳定平衡和不稳定平衡。
1. 稳定平衡：当物体受到微小干扰后，能够自动返回原来的平衡位置，即物体重心的垂直投影落在支撑点的范围内。
例如，摆放在平面上的杯子如果没有外力干扰，会始终保持直立的状态。
2. 不稳定平衡：当物体受到微小干扰后，不能自动返回原来的平衡位置，即物体重心的垂直投影不再落在支撑点的范围内。
例如，将一个笔立在桌面上，稍微触动一下，它就会倒下。
二、力的平衡力的平衡是指物体受到的合力为零的状态。
当物体受到多个力的作用时，我们可以利用力的平衡原理解析这些力。
1. 静力学平衡条件物体处于静止状态时，力的合力和力矩都为零。
首先，力的合力为零意味着物体受到的内力和外力平衡，没有产生加速度。
这可以通过牛顿第一定律来解释。
其次，力矩为零表示物体各部分之间的力矩相互抵消，物体不会发生旋转。
这可以通过力矩的定义和力的均衡条件来推导。
2. 动力学平衡条件物体处于匀速直线运动状态时，力的合力为零。
当物体受到多个力的作用时，通过合力的分解和合力为零可以推导出物体的运动状态。
只有当物体受到的合力为零时，物体才能保持匀速直线运动。
三、平衡的应用平衡理论在实际应用中具有广泛的用途。
1. 建筑物结构设计在建筑物结构设计中，平衡原理是保证建筑物稳定和安全的基础。
通过合理设计结构和确定支撑点的位置，可以使建筑物达到稳定平衡的状态。
2. 车辆运动在车辆运动中，平衡原理也是重要的。
例如，汽车行驶时，驱动力和阻力相互平衡，使汽车能够匀速行驶。
同时，车辆转弯时，通过控制转向角度和速度，保持平衡，避免发生侧翻。
3. 机械系统在机械系统中，平衡原理对于机械结构的设计和运行也是至关重要的。
高三物理第二轮复习物体的平衡专题分析.ppt
F1 F=G F2
G
二、研究物体平衡基本思路和方法
2、把物体的平衡问题转化为四力平衡的基本模型。
当物体受三个或三个以上共点力平衡时，一般情况下采用
正交分解法，转化为四个力平衡。即将各力分解到X轴和y
轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件，FX=0， Fy=0。坐标系的建立应以少分解力，即让较多的力在坐标 轴上为原则。
O
Am
B 2m
C 3mE
解析
(1)对BC整体,受力如图:
T 1 =5mg+QE
(2)剪断OA, AB球一起下落
(C自由下落)
对AB整体 3mg+QE=3ma
a=g+QE/3m 对B 2mg+QE -T 2=2ma T 2= QE/3
AB
QE 3mg
T2
B
QE 2mg
T1
BC
QE 5mg
O Am
B 2m
在导轨上，电池的电动势应多大？ （2）若在上一问中，将电池换成一个阻值为R0=0.6Ω的电 阻，则导体棒在运动过程中可能达到的最大速度是多少？
例与练
6、如图（a）所示，半径为R的光滑球，重为G；光滑木块 厚为h，重为G1。用至少多大的水平力F推木块才能使它离 开地面？
解析
球在离开地面前受四个力的 作用：重力G、墙的弹力N1、 木块的支持力N2和地面的支 持力。当球恰好离开地面时， 地面的支持力减为零，木块 的支持力在竖直方向的分力 促使球上升．
B N
F
f ⊕a
θ
G
解析
当向上的摩擦力最大时，所需安培力最小，此时B最小为B1
N=Gcos θ
f=μN=μGcos θ
F1=Gsin θ -f=Gsin θ -μGcos θ =B1IL
《物体的平衡》 知识清单
《物体的平衡》知识清单一、物体平衡的基本概念1、平衡状态物体处于静止状态或匀速直线运动状态，就说物体处于平衡状态。
静止状态是指物体速度为零，且加速度也为零的状态；匀速直线运动状态则是指物体速度大小和方向都保持不变的状态。
2、共点力如果几个力作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这样的一组力叫做共点力。
在实际问题中，当物体的形状和大小对研究问题的影响可以忽略不计时，通常可以把物体看作质点，这时物体所受的力可视为共点力。
二、共点力作用下物体的平衡条件1、平衡条件物体所受合外力为零，即∑F ＝ 0。
如果物体在某一方向上处于平衡状态，那么在这个方向上的合力也为零。
2、推论（1）二力平衡：如果物体在两个力的作用下处于平衡状态，那么这两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
（2）三力平衡：如果物体在三个力的作用下处于平衡状态，那么其中任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
（3）多力平衡：如果物体在多个力的作用下处于平衡状态，那么任意一个力与其余力的合力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
三、常见的几种力1、重力（1）产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。
（2）大小：G ＝ mg，其中 g 为重力加速度，在地球表面，g 的值约为 98 m/s²，在不同的位置 g 的值会有所不同。
（3）方向：竖直向下。
（4）重心：物体各部分所受重力的等效作用点。
重心的位置与物体的形状和质量分布有关，质量分布均匀、形状规则的物体，重心在其几何中心；对于质量分布不均匀或形状不规则的物体，重心的位置可以通过悬挂法等实验方法来确定。
2、弹力（1）产生：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力。
（2）大小：弹力的大小与形变的程度有关，对于弹簧，在弹性限度内，弹力的大小遵循胡克定律 F ＝ kx，其中 k 为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的形变量。
（3）方向：总是与物体形变的方向相反，且垂直于接触面。
专题一第1讲力与物体的平衡
专题一 力与运动
热点视角 1.力与物体平衡部分：考查物体受力分析和平衡条件，一 般以选择题形式命题，注意与静摩擦力有关的临界极值问 题． 2.力与直线运动部分：考查牛顿运动定律与直线运动的综 合应用，常见以选择题形式命题，注意运动图象问题． 3.力与曲线运动部分：考查抛体运动、圆周运动、直线运 动组合情景下的运动问题、受力问题及功能综合问题，命 题形式既有选择题，也有计算题． 4.力与天体运动部分：结合圆周运动规律考查万有引力定 律在天体运动与航天中的应用，命题形式一般为选择题．
栏目 导引13· 郑州预测 )(单选 )如图所示 ,铁板 AB与水平
地面间的夹角为 θ ，一块磁铁吸附在铁板下方．现缓慢抬起 铁板B端使θ角增大(始终小于90°)的过程中，磁铁始终相对 铁板静止．下列说法正确的是( D ) A．磁铁所受合外力逐渐减小 B．磁铁始终受到三个力的作用 C．磁铁受到的摩擦力逐渐减小 D．铁板对磁铁的弹力逐渐增大
的受力情况与原来相比( BCD ) A．推力F将增大
B．竖直墙面对小球A的弹力减小
C．地面对小球B的弹力一定不变
D．两个小球之间的距离增大
栏目 导引
专题一 力与运动
【解析】将 A、 B 视为整体进行受力分析，在竖直方向只受重 力和地面对整体的支持力 FN(也是对 B 的支持力 FN)， 将 B 向左 推动少许后，竖直方向受力不变，所以 FN＝ (mA＋mB)g 为一定 值， C 正确； 对 B 进行受力分析如图， 由平衡条件可知 FN＝mBg ＋ F 斥 cos θ，向左推 B，θ 减小，所以 F 斥减小，由库仑定律 F 斥 q Aq B ＝ k 2 得： A、 B 间距离 r 增大， D 正确；而 F＝ F 斥 sin θ，θ r 减小，F 斥减小，所以推力 F 减小，故 A 错误；将 A、B 视为整 体时， F＝ FNA，所以墙面对小球 A 的弹力 FNA 减小，B 正确．
物体的平衡
第四章 物体的平衡一、共点力作用下物体的平衡【知识要点】1． 平衡状态：物体处于静止或匀速直线状态。
2． 共点力3．共点力作用下物体的平衡条件：合力为零，即F 合＝0实验表明：如图4－1-a 三个弹簧秤的挂钩挂在同一个物体上。
先将其中的两个成某一角 度固定下来，然后用手拉第三个弹簧秤。
平衡时分别记下三个弹簧秤的示数，并按各力的大小、方向作出力的图示，如图4－1-b 并画出任两个力的合力。
实验表明，在误差范围内这三个力的合力为零。
4．平衡条件推论：推论1：物体处于平衡状态时，它所受的某一个力与它所受的其余的力的合力等值反向。
推论2：物体在同一个平面上的三个不平等的力作用下，处于平衡状态时，这三个力比为共点力。
推论3：物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，这三个力的有向线段必构成闭合三角形。
【疑难辨析】1． 速度为零就是静止状态吗？解析：静止状态是指速度和加速度都为零的状态，如竖直上抛运动物体达最高点时速度为零但加速度等于重力加速度，不为零，不是静止。
2． “某物体保持静止”与“某物体相对另一物体保持静止”一样吗？解析：前者指的是与地面保持静止，后者是指物体与另一物体在一段时间内两物体具有相同的速度和加速度，即在这段时间内两者相对位置不发生变化。
例如：A 、B 两个物体叠放在一起，A 相对B 保持静止，此时A 物体一定处于平衡状态吗？我们说：不一定。
因此A 有可能与B 以相同的加速度一起做变速运动。
要判断物体是否处于平衡状态，必须选择地面或者相对地面不动的物体作为参考系。
【典型例题分析】1、如图4－1-a 所示，在一细绳C 点系住一重物P ，细绳两端A 、B 分别固定在墙上，使AC 保持水平，BC 与水平成300角。
已知细绳最大只能承受200N 体的重量最大为 N 。
这时细绳的 段即将拉断。
【解析】首先进行受力分析：以节点C 为研究对象，它受重物P 下的拉力F ＝G ，设绳BC 作用在C 点的拉力为F 1，绳AC 作用在C 图4－1－a 图4－1-b力为F 2，这是一道典型的共点力平衡问题，解题方法很多，以下几种，望读者细心体会其物理本质和解题技巧。
物体的平衡分类总结
物 体 的 平 衡一、平衡态：一个物体在力的作用下保持静止（静态平衡）或匀速直线运动状态（动态平衡）,我们就说这个物体处于平衡状态。
（有时候物体会出现缓慢运动的过程也可称为动态平衡）二、平衡条件：在共点力作用下物体的平衡条件是合力F 合=0（物体在任何方向的合力都为零）针对训练对平衡条件的理解 1、二力平衡如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小______，方向______，为一对_________. 2、三力平衡如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的______一定与第三个力大小______、方向_______. 3、多力平衡（1）如果物体受多个力作用处于平衡状态，其中任何一个力与其余力的______大小相等，方向______.（2）物体受多个力作用处于平衡状态，如果去掉其中一个力，而其它各力保持不变，则其它各力的合力一定与去掉的这个力大小______，方向______. 练习：（1）关于物体的平衡状态，下列说法正确的是( ) A ．做匀速直线运动的物体一定处于平衡状态 B ．若物体的速度为零，则物体处于平衡状态 C ．若物体的加速度为零，则物体处于平衡状态 D ．若物体所受合力为零，则一定处于平衡状态（2）在同一平面内有三个互成角度的共点力，F 1＝5 N ，F 2＝8 N ，F 3＝6 N ，它们恰好平衡，那么其中( )A ．F 1和F 2的合力最大B ．F 1和F 3的合力最小C ．F 1和F 2的合力最小D ．F 1和F 3的合力最大（3）下列几组共点力分别作用于同一物体上，有可能使物体做匀速直线运动的是( )A ．1N 、5N 、3NB ．3N 、4N 、8NC ．4N 、10N 、5ND ．4N 、12N 、8N（4）如图所示，一木箱放在水平面上，在一斜向下方的推力F 作用下仍静止不动，那么力F 与木箱所受摩擦力的合力的方向( ) A ．竖直向上 B ．竖直向下C ．水平向左 D ．水平向右（5）水平面上的木箱，在水平向东的力F 1＝60N 和水平向北的力F 2＝80N 作用下做匀速直线运动，则水平面对木箱的摩擦力大小是多少？物体向哪个方向运动？（6）质量m=5kg 的物体在七个恒定的共点力的作用下处于平衡状态，现去掉其中一个大小为5N 、方向向东的力，而其余六个力保持不变，问去掉这个力后物体加速度的大小和方向如何？ 三、处理平衡问题常用的解题步骤1、明确研究对象（可以是一个物体，也可以是一个系统）。
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学 法 指 导 2019/4/3
合 作 探 究
点 评 质 疑 阜阳三中 张兴武制
知 识 链 接
班 长 总 结 9
物体的平衡
1
平衡状态： 2 平衡条件： F合 0 3 平衡问题分类
3.1 二力平衡
若处于平衡状态的物体仅受两个力作用，则这两个力一定大小相等、方 向相反、作用在同一条直线上
解：对C点受力分析 建立直角坐标系如图所示 由平衡条件可得方程组
AT B
1
T1 cos30 FN T1 sin 30 T2 对物体可得： T2 G
解得：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
学 法 指 导 2019/4/3
300
C
T2
FN
O
FN
点 评 质 疑 知 识 链 接
T1 N
合 作 探 究
T2
班 长 总 结 4
026受力分析专题【巩固训练】
1、如图所示，重50N的物体在与水平方向成370角的拉力 作用下在水平地面上保持静止，F=30N。试求物体所受的 支持力和摩擦力。（cos370=0.8,sin370=0.6）
解：对物体受力分析 建立直角坐标系如图所示 由平衡条件可得方程组
FN
F
f f F cos37 FN F sin 37 G 解得： f 24N FN 32N
1、理解共点力作用下物体平衡状态的概念，能推导出 共点力作用下物体的平衡条件。 2、会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题。
学 法 指 导 2019/4/3
合 作 探 究
点 评 质 疑 阜阳三中 张兴武制
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班 长 总 结 8
物体的平衡
1
平衡状态：
1.1 静止 1.2 匀速直线运动
370
G
学 法 指 导 2019/4/3
合 作 探 究
点 评 质 疑 阜阳三中 张兴武制
知 识 链 接
班 长 总 结 3
026受力分析专题【巩固训练】
2、如图所示，质量m=10kg的物体用一轻绳悬挂在水平轻 杆BC的端点C上，C点由绳AC系住，B端用铰链固定。已知 ∠ACB=30°，对C点受力分析并求各力大小？
学 法 指 导 2019/4/3
合 作 探 究
点 评 质 疑 阜阳三中 张兴武制
知 识 链 接
班 长 总 结 14
物体的平衡
4
平衡问题的处理方法
T
4.1 正交分解法★ 【例】
TA
G
FN
TB
G
学 法 指 导 2019/4/3
合 作 探 究
点 评 质 疑 阜阳三中 张兴武制
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班 长 总 结 15
学 法 指 导 2019/4/3
合 作 探 究
点 评 质 疑 阜阳三中 张兴武制
知 识 链 接
班 长 总 结 12
物体的平衡
1
平衡状态： 2 平衡条件： F合 0 3 平衡问题分类 4 平衡问题的处理方法
4.1 正交分解法★
F合 0
Fx 0
Fy 0
学 法 指 导 2019/4/3
物体的平衡
4
平衡问题的处理方法
T
4.2 直角三角形法★ 【例】
T
G cos
G
FN
G
T
FN G tan
FN
学 法 指 导 2019/4/3
合 作 探 究
点 评 质 疑 阜阳三中 张兴武制
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班 长 总 结 5
整体法-隔离法 练习
如图所示，A、B两物体排放在水平面上，在水平力F的作用下处于静 止状态．在以下情况中对B进行受力分析， （1）B与水平面间无摩擦． （2）B与水平面间及B、A之间都存在摩擦．
解(1) B只受两个力的作用：重力和平面对它竖直向 上的支持力 (2)若 F f Am ，这种情况B受五个力的作用， 如图所示
第三章 相互作用
专题 物体的平衡
学 法 指 导 2019/4/3
合 作 探 究
点 评 质 疑 阜阳三中 张兴武制
知 识 链 接
班 长 总 结 1
每日赠言
我在科学方面所作出的任何成 绩，都只是由于长期思索、忍耐和 勤奋而获得的。 ——达尔文
学 法 指 导 2019/4/3 合 作 探 究 点 评 质 疑 阜阳三中 张兴武制 知 识 链 接 班 长 总 结 2
合 作 探 究
点 评 质 疑 阜阳三中 张兴武制
知 识 链 接
班 长 总 结 13
物体的平衡
4
平衡问题的处理方法
4.1 正交分解法★ 正交分解法处理平衡问题的步骤 ①选取研究对象； ②对研究对象进行受力分析，并画出受力图； ③建立直角坐标系； ④将不沿坐标轴的力进行分解； ⑤在xy方向列平衡方程； ⑥求解方程，分析结果。
学 法 指 导 2019/4/3
合 作 探 究
点 评 质 疑 阜阳三中 张兴武制
知 识 链 接
班 长 总 结 11
物体的平衡
1
平衡状态： 2 平衡条件： F合 0 3 平衡问题分类
3.1 二力平衡 3.2 三力平衡 3.3 多力平衡
当物体受到几个力达到平衡时，顺次平移这些力的作用线，使其首尾相 接，则必构成一个封闭的多边形．
学 法 指 导 2019/4/3
合 作 探 究
点 评 质 疑 阜阳三中 张兴武制
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班 长 总 结 6
课前准备
请拿出你的导学案、课本、双色笔、草稿纸还有 你的激情。
学 法 指 导 2019/4/3
合 作 探 究
点 评 质 疑 阜阳三中 张兴武制
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班 长 总 结 7
学习目标
阜阳三中 张兴武制
整体法-隔离法 练习
如图所示，质量都是m的4块砖被夹在两木板之间静止。求中间两块砖 之间的摩擦力。
解：对四块砖组成的整体进行受力分析，如图所示：
1 2 3 4
在对左侧两块砖组成的整体进行受力分析，如图所示：
学 法 指 导 2019/4/3
合 作 探 究
点 评 质 疑 阜阳三中 张兴武制
学 法 指 导 2019/4/3
合 作 探 究
点 评 质 疑 阜阳三中 张兴武制
知 识 链 接
班 长 总 结 10
物体的平衡
1
平衡状态： 2 平衡条件： F合 0 3 平衡问题分类
3.1 二力平衡 3.2 三力平衡
若三力不平行，则三力必相交于一点．（三力交汇原理） 任意两个力的合力与第三个力相大反向。（合成法） 将某一个力分解到另外两个力的反方向上，则得到的两个分力必定与另 两个力等大反向。（分解法） 顺次平移这些力的作用线，使其首尾相接，则必构成一个三角形。（三 角形法）