高中物理 第4章 力与平衡本章整合课件 鲁科版必修1
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鲁科版高中物理必修第一册第4章第3节共点力的平衡课件
C.F1逐渐变小,F2逐渐变小
D.F1逐渐变大,F2逐渐变大
解析:以O点为研究对象进行受力分析,受到细线的拉力(等于葡萄的重力)、
OA和OB杆的支持力,如图所示,当OB杆向左移动而OA位置不变时,利用矢量
三角形方法作出各力的变化情况如图,由图可知,F1逐渐变大、F2先变小后
2.通过生活实例对平衡条件进行分
析,体会科学探究在物理规律确立过
程中的作用。
3.利用建构物理模型的思维方法,感
受动态平衡模型中存在的科学思维。
4.尝试运用平衡条件,解决实际生活
中的物理问题,树立物理知识应用于
生活和实践的科学态度。
基础探究
合作探究
实践应用
基础探究
形成概念，掌握新知
知识梳理
一、物体的平衡状态
法三
正交分解法
以金属球为坐标原点,取水平方向为x轴,竖直方向为y轴,建立直角坐标系,如图丁
所示。水平方向的合力Fx合和竖直方向的合力Fy合分别等于零,
即Fx合=Tsin θ-F=0,Fy合=Tcos θ-mg=0,解得F=mgtan θ。
答案:F=mgtan θ
学习笔记
共点力平衡问题的解题步骤
(1)选取研究对象。
× )
(2)物体所受合力为零时,就一定处于平衡状态。(
√ )
(3)大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力一定是平衡力。
( × )
(4)若物体处于平衡状态,其所受合力一定为零。(
√ )
2.思维探究
(1)如图所示,著名景点——黄山飞来石,独自静止于悬崖之上,它受哪些力作用?这
些力大小、方向有何关系?它们的合力有何特点?
压力 N1、木板对小球的支持力 N2′,小球处于平衡状态,即 N1 与 N2′的合力与球的重力大小
D.F1逐渐变大,F2逐渐变大
解析:以O点为研究对象进行受力分析,受到细线的拉力(等于葡萄的重力)、
OA和OB杆的支持力,如图所示,当OB杆向左移动而OA位置不变时,利用矢量
三角形方法作出各力的变化情况如图,由图可知,F1逐渐变大、F2先变小后
2.通过生活实例对平衡条件进行分
析,体会科学探究在物理规律确立过
程中的作用。
3.利用建构物理模型的思维方法,感
受动态平衡模型中存在的科学思维。
4.尝试运用平衡条件,解决实际生活
中的物理问题,树立物理知识应用于
生活和实践的科学态度。
基础探究
合作探究
实践应用
基础探究
形成概念，掌握新知
知识梳理
一、物体的平衡状态
法三
正交分解法
以金属球为坐标原点,取水平方向为x轴,竖直方向为y轴,建立直角坐标系,如图丁
所示。水平方向的合力Fx合和竖直方向的合力Fy合分别等于零,
即Fx合=Tsin θ-F=0,Fy合=Tcos θ-mg=0,解得F=mgtan θ。
答案:F=mgtan θ
学习笔记
共点力平衡问题的解题步骤
(1)选取研究对象。
× )
(2)物体所受合力为零时,就一定处于平衡状态。(
√ )
(3)大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力一定是平衡力。
( × )
(4)若物体处于平衡状态,其所受合力一定为零。(
√ )
2.思维探究
(1)如图所示,著名景点——黄山飞来石,独自静止于悬崖之上,它受哪些力作用?这
些力大小、方向有何关系?它们的合力有何特点?
压力 N1、木板对小球的支持力 N2′,小球处于平衡状态,即 N1 与 N2′的合力与球的重力大小
鲁科版高中物理必修一《平衡条件的应用》力与平衡PPT
选取球为 对球进行受力分析，作 根据有向线段的长度 思路点拨：研究对象 ⇨ 出受力的矢量三角形 ⇨ 变化判断力的变化
第十五页，共四十二页。
16
B [球受到重力 G、墙 AC 对球的弹力 N1′和板 BC 对球的支持力 N2′，如图甲所示．
甲
乙
在将板 BC 逐渐放至水平的过程中，球始终处于平衡状态，G、N1′、 N2′经过平衡可构成一系列封闭的矢量三角形，如图乙所示，由图乙可以 看出，N1′、N2′都逐渐减小．由力的相互作用可知，N1＝N1′，N2＝ N2′，所以 N1、N2 都逐渐减小．故选项 B 正确．]
第四页，共四十二页。
5
【例 1】 沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在 A 点，如图所示，足 球的质量为 m，网兜的质量不计，足球与墙壁的接触点为 B，悬绳与墙壁 的夹角为 α，求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力．
思路点拨：①球处于静止状态，所受合外力为零． ②选取球为研究对象可采用合成法、分解法、正交分解法求解．
第二页，共四十二页。
3
合作探究 攻重难
第三页，共四十二页。
4
静态平衡 1．静态平衡的定义 静态平衡是指物体在共点力的作用下保持静止状态时的平衡． 2．静态平衡的理解 (1)运动学特征：处于静态平衡的物体速度为零． (2)平衡条件：处于静态平衡的物体所受的合力为零． (3)实例：日常生活中，三角形支架以其优越的平衡稳定性被广泛采 用．如：大型展览馆、体育馆屋顶的钢架结构，马路边的路灯支架，建筑 工地的塔吊支架等静态平衡装置大多采用三角形结构．
第十四页，共四十二页。
15
【例 2】 如图所示，把球夹在竖直墙 AC 和木板 BC 之间，不计摩 擦，球对墙的压力为 N1，球对木板的压力为 N2.在将木板 BC 逐渐放至水 平的过程中，下列说法正确的是( )
第十五页，共四十二页。
16
B [球受到重力 G、墙 AC 对球的弹力 N1′和板 BC 对球的支持力 N2′，如图甲所示．
甲
乙
在将板 BC 逐渐放至水平的过程中，球始终处于平衡状态，G、N1′、 N2′经过平衡可构成一系列封闭的矢量三角形，如图乙所示，由图乙可以 看出，N1′、N2′都逐渐减小．由力的相互作用可知，N1＝N1′，N2＝ N2′，所以 N1、N2 都逐渐减小．故选项 B 正确．]
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5
【例 1】 沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在 A 点，如图所示，足 球的质量为 m，网兜的质量不计，足球与墙壁的接触点为 B，悬绳与墙壁 的夹角为 α，求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力．
思路点拨：①球处于静止状态，所受合外力为零． ②选取球为研究对象可采用合成法、分解法、正交分解法求解．
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3
合作探究 攻重难
第三页，共四十二页。
4
静态平衡 1．静态平衡的定义 静态平衡是指物体在共点力的作用下保持静止状态时的平衡． 2．静态平衡的理解 (1)运动学特征：处于静态平衡的物体速度为零． (2)平衡条件：处于静态平衡的物体所受的合力为零． (3)实例：日常生活中，三角形支架以其优越的平衡稳定性被广泛采 用．如：大型展览馆、体育馆屋顶的钢架结构，马路边的路灯支架，建筑 工地的塔吊支架等静态平衡装置大多采用三角形结构．
第十四页，共四十二页。
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【例 2】 如图所示，把球夹在竖直墙 AC 和木板 BC 之间，不计摩 擦，球对墙的压力为 N1，球对木板的压力为 N2.在将木板 BC 逐渐放至水 平的过程中，下列说法正确的是( )
2012年鲁科版物理必修一课件4《力与平衡》
方法二：整体法 乙以小球a、b和它们之间的连线 组成的整体为研究对象.这一整体 受到的外力有：重力m1g、m2g,外 加恒力F1、F2，上面细线的弹力T (方向未定)，其受力图如图乙所 示.由于F1、F2等大反向，互相抵 消.平衡时，细线弹力必与重力（m1+m2）g等大反向，即 细线应在竖直位置.故选A.
【所示.现对小球a施加一个向左偏下30°的恒力,对小球b施加 一个向右偏上30°的同样大的恒力,使系统达到平衡,下列图 中能表示平衡状态的是
【解析】选A.方法一:隔离法 对a、b分别进行受力分析,如图 甲所示. 对a:在水平方向有F1cos30°= T1cosθ+T2cosβ, 对b:在水平方向有T2′cosβ= F2cos30°, 因为T2=T2′,F1=F2,所以T1cosθ=0，而T1≠0，所以θ=90°. 故选A.
【典例1】（2011·南阳高一检测）在 粗糙水平地面上与墙平行放着一个截 面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之 间放一光滑圆球B，整个装置处于静止 状态.现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙 对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为 F3.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在 此过程中
二、整体法与隔离法在平衡问题中的应用 1.整体法：把系统作为一个整体进行受力分析的方法叫整体 法.通常研究外力作用时使用整体法. 2.隔离法：把系统内其中一个物体隔离出来进行受力分析的 方法叫隔离法.通常研究内力作用时使用隔离法.使用隔离法 时尽量隔离受力少的物体. 实际问题中整体法与隔离法要结合起来灵活运用，通常先整 体后隔离.
一、动态平衡问题 所谓动态平衡问题，就是通过控制某一物理量，使物体的状 态发生缓慢变化.由于缓慢变化，可认为物体始终处于平衡 状态.分析动态平衡问题通常有两种方法. 1.解析法：对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡 方程，求出因变参量与自变参量的一般函数式，然后根据自 变参量的变化确定因变参量的变化. 2.图解法：对研究对象进行受力分析，再根据平行四边形定 则或三角形定则画出不同状态下的力的矢量图（画在同一个 图中），然后根据表示力的有向线段的长度变化判断各个力 的变化情况.
鲁科版高中物理必修一《共点力的平衡》力与平衡PPT课件
第十一页，共四十二页。
12
3．静态平衡与动态平衡 (1)静态平衡是处于静止状态的平衡，合力为零． (2)动态平衡是匀速直线运动状态的平衡，合力为零． 4．平衡状态与力的平衡
第十二页，共四十二页。
13
【例 1】 物体受到共点力的作用，则下列说法中正确的是( ) A．速度在某一时刻等于零的物体一定处于平衡状态 B．相对于另一物体保持静止的物体一定处于平衡状态 C．物体所受合力为零就一定处于平衡状态 D．物体做匀加速运动时一定处于平衡状态 思路点拨：物体是否处于平衡状态，要根据平衡条件(即物体所受的 合力是否为零)进行判断．
第十五页，共四十二页。
16
1．关于平衡状态，下列说法正确的是( ) A．做自由落体运动的物体，在最高点时处于平衡状态 B．木块放在斜面体的斜面上，随斜面体一起向右匀速运动，木块处 于平衡状态 C．木块放在斜面体的斜面上，随斜面体一起向右匀加速运动，木块 处于平衡状态 D．静止在匀加速运动的列车内的水平桌面上的杯子，处于平衡状态
第十三页，共四十二页。
14
C [处于平衡状态的物体，在运动形式上处于静止或匀速直线运动状 态，从受力上来看，物体所受合力为零，C 正确；某一时刻速度为零的物 体，所受合力不一定为零，故不一定处于平衡状态，A 错误；物体相对于 另一物体静止时，该物体不一定静止，如当另一物体做变速运动时，该物 体也做变速运动，则该物体处于非平衡状态，故 B 错误；物体做匀加速 运动，所受合力不为零，故不处于平衡状态，D 错误．]
第四页，共四十二页。
5
3．力的平衡 (1)力的平衡：作用在物体上的几个力的合力为 零 ，这种情况称为力 的平衡． (2)二力平衡条件：作用于物体上的两个共点力大小相等，方向相反， 作用在同一直线上． (3)三力平衡条件：三个共点力平衡时，任意两个力的 合力必定与 第三个力大小相等、方向相反，作用在同一直线上．
12
3．静态平衡与动态平衡 (1)静态平衡是处于静止状态的平衡，合力为零． (2)动态平衡是匀速直线运动状态的平衡，合力为零． 4．平衡状态与力的平衡
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【例 1】 物体受到共点力的作用，则下列说法中正确的是( ) A．速度在某一时刻等于零的物体一定处于平衡状态 B．相对于另一物体保持静止的物体一定处于平衡状态 C．物体所受合力为零就一定处于平衡状态 D．物体做匀加速运动时一定处于平衡状态 思路点拨：物体是否处于平衡状态，要根据平衡条件(即物体所受的 合力是否为零)进行判断．
第十五页，共四十二页。
16
1．关于平衡状态，下列说法正确的是( ) A．做自由落体运动的物体，在最高点时处于平衡状态 B．木块放在斜面体的斜面上，随斜面体一起向右匀速运动，木块处 于平衡状态 C．木块放在斜面体的斜面上，随斜面体一起向右匀加速运动，木块 处于平衡状态 D．静止在匀加速运动的列车内的水平桌面上的杯子，处于平衡状态
第十三页，共四十二页。
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C [处于平衡状态的物体，在运动形式上处于静止或匀速直线运动状 态，从受力上来看，物体所受合力为零，C 正确；某一时刻速度为零的物 体，所受合力不一定为零，故不一定处于平衡状态，A 错误；物体相对于 另一物体静止时，该物体不一定静止，如当另一物体做变速运动时，该物 体也做变速运动，则该物体处于非平衡状态，故 B 错误；物体做匀加速 运动，所受合力不为零，故不处于平衡状态，D 错误．]
第四页，共四十二页。
5
3．力的平衡 (1)力的平衡：作用在物体上的几个力的合力为 零 ，这种情况称为力 的平衡． (2)二力平衡条件：作用于物体上的两个共点力大小相等，方向相反， 作用在同一直线上． (3)三力平衡条件：三个共点力平衡时，任意两个力的 合力必定与 第三个力大小相等、方向相反，作用在同一直线上．
高中物理第4章力与平衡本章整合课件鲁科必修1
专题一
专题二
专题三
解法二:解析法 对球受力分析如图所示,受重力G、墙对球的支持力N1'和木板对 球的支持力N2'而平衡, 而F=G, N1'=Ftan θ,
N2'=
������ , cos������
பைடு நூலகம்
所以N1'=Gtan θ。 ������ N2'= ,当木板BC逐渐放至水平的过程中,θ逐渐减小,所以由上 cos������ 式可知,N1'减小,N2'也减小,由牛顿第三定律可知,N1=N1',N2=N2',故 选项B正确。 答案:B
本章整合BENZHANG ZHENGHE
概念 力的合成 合成法则 合力范围 概念 分解法则 力的分解 平行四边形定则 三角形定则 效果分解法 分解方法 正交分解法 图解法 力与平衡 平衡状态 共点力 力的平衡 平衡条件→应用 不稳定平衡 平衡种类 稳定平衡 随遇平衡 实验目的 实验原理 实验:验证力的平行四边形定则 实验器材 实验过程 数据处理 匀速直线运动 静止 平行四边形定则 三角形定则
专题一
专题二
专题三
解析: 方法一:解析法 以结点O为研究对象,受力如图所示,由平衡条件可知mg、F的合 力与绳子的拉力T等大反向,F大小满足关系式F=mgtan θ,在物体缓 慢下降过程中,物体的受力情况及平衡状态保持不变,所以关系式 F=mgtan θ仍然成立,但θ逐渐减小,所以F也随之减小,f也随之减 小,N=mg不变。选项D正确。
专题一
专题二
专题三
变式训练1 如图所示,轻绳的一端系在质量为m的物体上,另一 端系在一个轻质圆环上,圆环套在粗糙水平杆MN上,现用水平力F 拉绳上一点,使物体处于图中实线位置,然后改变F的大小使其缓慢 下降到图中虚线位置,圆环仍在原来的位置不动,则在这一过程中, 水平拉力F、环与杆的摩擦力f和环对杆的压力N的变化情况是 ( ) A.F逐渐增大,f保持不变,N逐渐增大 B.F逐渐增大,f逐渐增大,N保持不变 C.F逐渐减小,f逐渐增大,N逐渐减小 D.F逐渐减小,f逐渐减小,N保持不变
鲁科版高中物理必修第一册精品课件 第4章 力与平衡 第1节 科学探究：力的合成
F=_________。
|F1-F2|
2.互成角度的两个共点力的合成
(1)平行四边形定则:如图所示,以表示互成角度的两共点力的有向线段为
__________作__________,则__________的对角线所对应的这条有向线段
平行四边形
邻边
两邻边间
就表示这两个共点力的合力的大小和方向。
(2)多力合成的方法:用平行四边形定则先求出其中两个力的合力,然后再
解析 两个共点力合成,遵循平行四边形定则;两个力同向时合力最大,为F合
1=F1+F2=5
N,反向时合力最小,为F合2=F2-F1=1 N,即1 N≤F≤5 N,所以它
们的合力F大小不可能是6 N,故A符合题意。
探究二
力的合成
【情境探究】
两人同拉一辆车,如图所示,每人都用100 N的力拉。
(1)车受到的拉力一定是200 N吗?
把这个合力与第三个力合成。直到把所有外力都合成为止,最后得到这些
力的合力。
(3)平行四边形定则的适用范围:所有________合成都遵循平行四边形定则。
矢量
易错辨析判一判
(1)两个力的合力一定大于任一个分力。( × )
解析 合力与分力是等效替代的关系,合力在两个分力之差与两个分力之
和之间,合力不一定大于任意一个分力,也可能小于其中任意一个分力。
D.21 N
解析 F1、F2的合力范围是|F1-F2|≤F≤F1+F2,故7 N≤F≤23 N,不在此范
围的是25 N,应选择B选项。
3.如图所示,三个大小相等的力F,作用于同一点O,则合力最小的是( C )
本 课 结 束
对合力与分力的理解
【情境探究】
|F1-F2|
2.互成角度的两个共点力的合成
(1)平行四边形定则:如图所示,以表示互成角度的两共点力的有向线段为
__________作__________,则__________的对角线所对应的这条有向线段
平行四边形
邻边
两邻边间
就表示这两个共点力的合力的大小和方向。
(2)多力合成的方法:用平行四边形定则先求出其中两个力的合力,然后再
解析 两个共点力合成,遵循平行四边形定则;两个力同向时合力最大,为F合
1=F1+F2=5
N,反向时合力最小,为F合2=F2-F1=1 N,即1 N≤F≤5 N,所以它
们的合力F大小不可能是6 N,故A符合题意。
探究二
力的合成
【情境探究】
两人同拉一辆车,如图所示,每人都用100 N的力拉。
(1)车受到的拉力一定是200 N吗?
把这个合力与第三个力合成。直到把所有外力都合成为止,最后得到这些
力的合力。
(3)平行四边形定则的适用范围:所有________合成都遵循平行四边形定则。
矢量
易错辨析判一判
(1)两个力的合力一定大于任一个分力。( × )
解析 合力与分力是等效替代的关系,合力在两个分力之差与两个分力之
和之间,合力不一定大于任意一个分力,也可能小于其中任意一个分力。
D.21 N
解析 F1、F2的合力范围是|F1-F2|≤F≤F1+F2,故7 N≤F≤23 N,不在此范
围的是25 N,应选择B选项。
3.如图所示,三个大小相等的力F,作用于同一点O,则合力最小的是( C )
本 课 结 束
对合力与分力的理解
【情境探究】
高中物理第4章力与平衡章末综合提升课件鲁科必修1鲁科高中必修1物理课件
升 层
知 识
问题被称为连接体问题．与求解单一物体的力学问题相比较，连接
题 型
整
探
合 体问题要复杂得多．有相同加速度的连接体问题是比较简单的，目 究
前我们只限于讨论这类问题．连接体问题常见的求解方法有两个，
即整体法和隔离法．
返
首
页
12/9/2021
第十四页，共四十二页。
1．整体法：以几个物体构成的系统为研究对象进行求解的方
· ·
巩 重力 G、轻弹簧 A 的弹力 FA 和轻弹簧 C 的弹力 FC 三个
提
固 层
力的作用．如图所示，根据平衡条件可知，水平方向上
升 层
知
题
识 整
有 FAsin 30°＝FC，在竖直方向有 FAcos 30°＝G，又根据
型 探
合 胡克定律可知 FA＝kxA，FC＝kxC
究
联立解得xxAC＝21，选项 D 正确．]
第5章 力与平衡(pínghéng)
章末综合 提升 (zōnghé)
12/9/2021
第一页，共四十二页。
· ·
巩
提
固
升
层
知 识
巩固
层知
识整
合
层
题 型
整
探
合
究
返
首
页
12/9/2021
第二页，共四十二页。
[体系构建]
巩
提
固
升
层
层
知
题
识
型
整
探
合
究
· ·
返
首
页
12/9/2021
第三页，共四十二页。
[核心速填]
鲁科版高中物理必修第一册精品课件 第4章 力与平衡 第3节 共点力的平衡
规律方法
物体受多个力的作用处于平衡状态,其中一个力与其他力的合
力大小相等,方向相反。
针对训练1
(多选)某物体在三个共点力F1、F2、F3作用下处于平衡状态,若把力F1的
方向沿顺时针转过90°而保持其大小不变,其余两个力保持不变,则下列说
法正确的是( AD )
A.力F2、F3的合力大小为F1
B.力F2、F3的合力大小为 √2 F1
向的风力F和金属丝的拉力T,如图所示。这三个力是共点力,在这三个共
点力的作用下金属球处于平衡状态,则这三个力的合力为零。
解法一
力的合成法
如图甲所示,风力F和拉力T的合力与重力等大反向,由平行四边形定则可
得F=mgtan θ。
解法二 正交分解法
以金属球为坐标原点,取水平方向为x轴,竖直方向为y轴,建立坐标系,如图
解析 对气球受力分析,由水平方向平衡条件可得F风=Tsin α,故C正确。
重难探究•能力素养全提升
探究一
共点力作用下物体的平衡条件
【情境探究】
图中的巨石、扶梯上的人分别受到两个力作用而处于平衡状态,这两个力
满足什么条件?
要点提示 二力等大、反向、共线或二力的合力为0。
【知识归纳】
【应用体验】
增大,N1、N2都随之逐渐减小,所以选项B正确。
规律方法
处理动态平衡问题的一般方法
(1)解析法
①列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式。
②根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况。
(2)图解法
①适用情况
一般物体只受三个力作用,且其中一个力大小、方向均不变,另一个力的方
向不变,第三个力大小、方向均变化。
直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦,在此过
物体受多个力的作用处于平衡状态,其中一个力与其他力的合
力大小相等,方向相反。
针对训练1
(多选)某物体在三个共点力F1、F2、F3作用下处于平衡状态,若把力F1的
方向沿顺时针转过90°而保持其大小不变,其余两个力保持不变,则下列说
法正确的是( AD )
A.力F2、F3的合力大小为F1
B.力F2、F3的合力大小为 √2 F1
向的风力F和金属丝的拉力T,如图所示。这三个力是共点力,在这三个共
点力的作用下金属球处于平衡状态,则这三个力的合力为零。
解法一
力的合成法
如图甲所示,风力F和拉力T的合力与重力等大反向,由平行四边形定则可
得F=mgtan θ。
解法二 正交分解法
以金属球为坐标原点,取水平方向为x轴,竖直方向为y轴,建立坐标系,如图
解析 对气球受力分析,由水平方向平衡条件可得F风=Tsin α,故C正确。
重难探究•能力素养全提升
探究一
共点力作用下物体的平衡条件
【情境探究】
图中的巨石、扶梯上的人分别受到两个力作用而处于平衡状态,这两个力
满足什么条件?
要点提示 二力等大、反向、共线或二力的合力为0。
【知识归纳】
【应用体验】
增大,N1、N2都随之逐渐减小,所以选项B正确。
规律方法
处理动态平衡问题的一般方法
(1)解析法
①列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式。
②根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况。
(2)图解法
①适用情况
一般物体只受三个力作用,且其中一个力大小、方向均不变,另一个力的方
向不变,第三个力大小、方向均变化。
直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦,在此过
鲁科版高中物理必修第一册精品课件 第4章 力与平衡 第2节 力的分解
A、B 两点位于同一平面上,质量为 m 的物体被长度相等的
AO、BO 两线拉住,当研究物体对绳的作用时,可如图分解重
mg
力,F1=F2=2 α
质量为 m 的物体被支架悬挂而静止,当研究物体对 AB、BC 支
架的作用时(A、C 处用光滑铰链连接),可如图分解重
mg
力,F1=mgtan α,F2=
力大小和摩擦力大小。
解析 对物体进行受力分析,如图所示,物体受重力G、支持力N、拉力F、
摩擦力f。建立直角坐标系
对力进行正交分解得
y方向上N+Fsin 30°-G=0
x方向上f=Fcos 30°
解得N=50 N,f=10√3 N。
答案 50 N
10√3 N
学以致用·随堂检测全达标
1.下列各图是某同学对物体A的受力分析示意图,其中正确的是( D )
2.正交分解法求合力的步骤:
(1)建立直角坐标系:以共点力的作用点为坐标原点,直角坐标系x轴和y轴的
选择应使尽量多的力在坐标轴上。
(2)正交分解各力:将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴上,并求出各
分力的大小,如图所示。
(3)分别求出x轴、y轴上各分力的矢量和,
即:Fx=F1x+F2x+…,Fy=F1y+F2y+…。
以分解为拉AB的力FAB和压BC的力FBC,如图所示。由几何关系可得
120
FAB=sin = sin30°
120
FBC=
=
tan
tan30°
N=240 N
N=120√3 N。
答案 240 N 120√3 N
探究二
利用力的正交分解求合力
【情境探究】
AO、BO 两线拉住,当研究物体对绳的作用时,可如图分解重
mg
力,F1=F2=2 α
质量为 m 的物体被支架悬挂而静止,当研究物体对 AB、BC 支
架的作用时(A、C 处用光滑铰链连接),可如图分解重
mg
力,F1=mgtan α,F2=
力大小和摩擦力大小。
解析 对物体进行受力分析,如图所示,物体受重力G、支持力N、拉力F、
摩擦力f。建立直角坐标系
对力进行正交分解得
y方向上N+Fsin 30°-G=0
x方向上f=Fcos 30°
解得N=50 N,f=10√3 N。
答案 50 N
10√3 N
学以致用·随堂检测全达标
1.下列各图是某同学对物体A的受力分析示意图,其中正确的是( D )
2.正交分解法求合力的步骤:
(1)建立直角坐标系:以共点力的作用点为坐标原点,直角坐标系x轴和y轴的
选择应使尽量多的力在坐标轴上。
(2)正交分解各力:将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴上,并求出各
分力的大小,如图所示。
(3)分别求出x轴、y轴上各分力的矢量和,
即:Fx=F1x+F2x+…,Fy=F1y+F2y+…。
以分解为拉AB的力FAB和压BC的力FBC,如图所示。由几何关系可得
120
FAB=sin = sin30°
120
FBC=
=
tan
tan30°
N=240 N
N=120√3 N。
答案 240 N 120√3 N
探究二
利用力的正交分解求合力
【情境探究】
鲁科版高中物理必修一《本章优化总结》力与平衡PPT
鲁科版高中物理必修一 《本章优化总结》力与平衡PPT
科 目：物理 适用版本：鲁科版 适用范围：【教师教学】
本章优化总结
第一页，共三十二页。
第二页，共三十二页。
物体的常见平衡模型 1．“轻绳”模型：轻绳只能发生拉伸形变，所以只能产生拉力， 方向总是指向绳收缩的方向，且绳内部张力处处相等． 2．“滑轮”模型：滑轮模型通常是指滑轮和轻绳的组合，忽略 滑轮与轻绳之间的摩擦，此时滑轮两边绳子的拉力大小相等． 3．“结点”模型：“结点”往往与重物相连接，作用在结点上 的各力并不一定相等，但所有力的合力必为零．
第六页，共三十二页。
[解析] 以小球为研究对象，受力分析如图所示， 小球受四个力的作用：重力、轻绳的拉力、轻 弹簧的拉力、轻杆的作用力，其中轻杆的作用 力的方向和大小不能确定，重力、弹簧的弹力 二者的合力大小为 F＝ G2＋F21＝15 N，设 F 与 竖直方向夹角为 α，sin α＝FF1＝35，则 α＝37°，
角形定则)运算过 上的光滑半球形碗上，小
程中，力三角形与 球受到的碗的支持力 N 和
几何三角形相似， 绳的拉力 T 的合力 F 与重
则可根据相似三角 力 mg 大小相等、方向相反．由三角形的边角
形对应边成比例等 关系可知，画阴影的力三角形 ATF 与几何三
性质进行求解
角形 O′AO 相似，利用对应边成比例可得
第三页，共三十二页。
4．“滑环”模型：滑环可施加拉力，还可承受压力，力的方向 沿滑环的径向． 5．“轻弹簧”模型：轻弹簧不仅能发生拉伸形变，还能发生压 缩形变，所以轻弹簧既能产生拉力，又能承受压力，且在弹簧 内部弹力处处相等．弹力方向总是沿着弹簧的轴线，在弹性限 度内，弹力的大小为 F＝kx. 6．“轻杆”模型：轻杆不仅能发生拉伸形变，还能发生压缩形 变，所以轻杆不仅能施加拉力，还能承受压力，且在杆内弹力 处处相等．轻杆还能发生弯曲形变，所以杆的弹力不一定沿杆 的方向．
科 目：物理 适用版本：鲁科版 适用范围：【教师教学】
本章优化总结
第一页，共三十二页。
第二页，共三十二页。
物体的常见平衡模型 1．“轻绳”模型：轻绳只能发生拉伸形变，所以只能产生拉力， 方向总是指向绳收缩的方向，且绳内部张力处处相等． 2．“滑轮”模型：滑轮模型通常是指滑轮和轻绳的组合，忽略 滑轮与轻绳之间的摩擦，此时滑轮两边绳子的拉力大小相等． 3．“结点”模型：“结点”往往与重物相连接，作用在结点上 的各力并不一定相等，但所有力的合力必为零．
第六页，共三十二页。
[解析] 以小球为研究对象，受力分析如图所示， 小球受四个力的作用：重力、轻绳的拉力、轻 弹簧的拉力、轻杆的作用力，其中轻杆的作用 力的方向和大小不能确定，重力、弹簧的弹力 二者的合力大小为 F＝ G2＋F21＝15 N，设 F 与 竖直方向夹角为 α，sin α＝FF1＝35，则 α＝37°，
角形定则)运算过 上的光滑半球形碗上，小
程中，力三角形与 球受到的碗的支持力 N 和
几何三角形相似， 绳的拉力 T 的合力 F 与重
则可根据相似三角 力 mg 大小相等、方向相反．由三角形的边角
形对应边成比例等 关系可知，画阴影的力三角形 ATF 与几何三
性质进行求解
角形 O′AO 相似，利用对应边成比例可得
第三页，共三十二页。
4．“滑环”模型：滑环可施加拉力，还可承受压力，力的方向 沿滑环的径向． 5．“轻弹簧”模型：轻弹簧不仅能发生拉伸形变，还能发生压 缩形变，所以轻弹簧既能产生拉力，又能承受压力，且在弹簧 内部弹力处处相等．弹力方向总是沿着弹簧的轴线，在弹性限 度内，弹力的大小为 F＝kx. 6．“轻杆”模型：轻杆不仅能发生拉伸形变，还能发生压缩形 变，所以轻杆不仅能施加拉力，还能承受压力，且在杆内弹力 处处相等．轻杆还能发生弯曲形变，所以杆的弹力不一定沿杆 的方向．
鲁科版高中物理必修第一册课件 第4章 力与平衡 本章整合
B.100 3 kg
C.200 kg
D.200 3 kg
解析 因为物块在拉力作用下沿斜面向上做匀速运动,所以F-mgsin θ-
μmgcos θ=0,而F≤1 500
D错误。
N。因此m=sin + cos ≤150
kg,即A正确,B、C、
2.分析平衡问题的基本方法
(1)力的合成法——一般用于受力个数为三个时。
(2)力的分解法——一般用于受力个数为三个时。
(3)正交分解法——一般用于受力个数三个以上时。
(4)图解法——一般用于受三个力,一个力恒定不变,一个力方向不变,另一
个力变化。
【例题2】如图所示,质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结
2
方法技巧
受力分析时如何防止“多力”或“丢力”
(1)防止“多力”的有效途径是找出力的施力物体,若某力有施力物体则它实
际存在,无施力物体则它不存在。另外合力与分力不要重复分析。
(2)按正确的顺序(即一重、二弹、三摩擦、四其他)进行受力分析是保证
不“丢力”的有效措施。
针对训练1
(2024辽宁高一校联考期末)如图所示,固定的斜面上叠放着A、B两木块,木
则
1
FOA=cos
FOB=m1gtan
=
5
m
1g
4
3
θ= m1g。
4
(b)
解法三:把OA绳对结点O的拉力FA进行正交分解,如图(c)所示
则有FAsin θ=FB
FAcos θ=m1g
解得
5
3
FA= m1g,FB= m1g。
4
4
(c)
(2)对乙受力分析有f=FB= 3 m1g,方向水平向左。
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