人教版 高中物理必修1 精品课件 第三章习题课共点力作用下物体的平衡

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人教版高一物理 必修第一册 第三章:共点力的平衡 复习优秀课件PPT(共13张)

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小结.求解方法
静 1) 正交分解法(通法)两个方向上列平衡方程求解

平 衡
2) 三角形法:力的合成法
解直角三角形或
力的分解法
相似三角形求解

态 平
3)图解法:

(三)解题步骤:
1.确定研究对象 2.对物体进行受力分析,画出受力分析示意图
3.建立坐标系,利用正交分解法 分解各个力 (也可以用其他办法)
2.俗话说“蛇不知道自己有毒,人不知 道自己 有错”, 还有一 句俗话 说“穷 养富养 ,不如 有教养” ,无论 贫穷还 是富裕 ,孩子 有教养 ,即使 再平凡 的躯体 ,也能 因此增 色不少 。 在孩子成长过程中,家长的引导是十分 重要的 。
3.任务驱动型材料作文更能贴近社会 生活, 注重材 料的启 发和引 导作用 ,更能 体现学 生分析 问题、 解决问 题的能 力,同 时在角 度、立 意、文 体和标 题等方 面,给 考生留 出更大 的自主 选择空 间。
22
D.
3mg和 3 mg
2
2
300
解: 受力如图所示,由平衡条件得
FN mg cos 300
3 mg 2
Ff
mg sin 30 0
1 mg
2
f
FN
m
300
mg
1.孩子的健康成长,最最离不开祥和 安全的 家庭环 境。和 谐安宁 的家庭 氛围给 他以心 理上的 安全感 与幸福 感。要 让孩子 全面发 展,和 谐家庭 至关重 要,建 立温馨 的家庭 。才能 让他们 有信心 、有兴 趣学习 。
推论:
1. 如果一个物体只受到两个共点力的作用而处于平衡状 态,那么这两个力等大、反向、共线。即初中学过的二 力平衡。

高一物理必修一第三章习题课共点力作用下物体的平衡ppt课件.ppt

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栏目 导引
认识到了贫困户贫困的根本原因,才 能开始 对症下 药,然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视, 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
第三章 相互作用
2.平衡条件 (1)物体平衡条件的两种表达式: ①F 合=0,②FFxy合合==00 ,其中 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. (2)由平衡条件得出的结论 ①物体在两个力作用下处于平衡状态,则这
【答案】 F=mgtanθ 【题后反思】 对于共点力作用下物体的平衡 问题的求解可以采取多种方法,一般情况下,物 体受三力平衡时多采用合成法或分解法.物体 受三个以上的力平衡时,多采用正交分解法.
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两个力必定等大反向,是一对平衡力.
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认识到了贫困户贫困的根本原因,才 能开始 对症下 药,然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视, 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
第三章 相互作用
②物体在三个共点力作用下处于平衡状态时, 任意两个力的合力与第三个力等大反向. ③物体受N个共点力作用处于平衡状态时,其 中任意一个力与剩余(N-1)个力的合力一定等 大反向. ④当物体处于平衡状态时,沿任意方向物体所 受的合力均为零.
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第三章 相互作用
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,建立坐标系,如图6丙所示.由 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
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认识到了贫困户贫困的根本原因,才 能开始 对症下 药,然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视, 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目

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)

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

人教版(2019)高一物理必修一 第三章 专题三 共点力平衡的应用 课件(共41张PPT)

人教版(2019)高一物理必修一 第三章 专题三 共点力平衡的应用 课件(共41张PPT)

核心模型 考点对点练 核心能力提升练
核心模型 考点对点练
提升训练
对点训练
典型考点一 静态平衡问题 1.(多选)如图所示,质量为 m 的木块 A 放在质量为 M 的三角形斜面体 B 上,现用大小不相等、方向相反的水平力 F1、F2 分别推 A 和 B,它们均静 止不动,且 F1<F2,重力加速度为 g,则( )
解析
2. 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( )
2 A. 2 m
B. 2m
核心概念 规律再现
核心模型 考点对点练 核心能力提升练
解析
6.如图所示,硬杆 OA 可绕过 A 点且垂直于纸面的轴进行转动,不计钢 索 OB 和硬杆 OA 的重力,∠AOB 等于 30°,如果钢索 OB 的最大承受拉力 为 2.0×104 N,求:
(1)O 点悬挂物的最大重力; (2)杆 OA 对 O 点的最大支持力。 答案 (1)1.0×104 N (2)1.7×104 N
核心概念 规律再现
核心模型 考点对点练 核心能力提升练
A.A 受到四个力的作用 B.B 对 A 的摩擦力方向一定沿斜面向下 C.地面对 B 的摩擦力方向水平向右,大小为 F2-F1 D.地面对 B 的支持力大小一定等于(M+m)g
答案 CD
核心概念 规律再现
核心模型 考点对点练 核心能力提升练
答案
A.FOA 逐渐增大
C.FOB 逐渐增大 答案 B
B.FOA 逐渐减小 D.FOB 逐渐减小

人教版必修第一册3-5共点力的平衡课件(51张)

人教版必修第一册3-5共点力的平衡课件(51张)
第三章 相互作用——力
5 共点力的平衡
学习 目标
1.知道平衡状态和共点力 的平衡条件. 2.会用共点力的平衡条件 解决简单的平衡问题.
通过对共点力平衡问题 核心 的分析,进一步提高应用 素养 物理知识解决实际问题
的能力.
精梳理•自主学习固基础
预习点 共点力平衡的条件 1.平衡状态:物体受到几个力作用时,如果保持____静__止__或___匀__速__直__线__运__动___状态, 我们就说这个物体处于平衡状态. 2.共点力平衡的条件:____合__力__为___0___,即 F 合=0.
提示:物体 P 处于静止状态,合力为零.
2.哪个物体能够将三根细绳的拉力联系起来?画出它的受力示意图.哪根绳拉力最 大?
提示:绳子结点 C 能够将三根细绳的拉力联系起来,受力示意图如图所示.BC 绳承 受拉力最大.
解析:(解法一)力的合成法 C 点受三个力作用处于平衡状态,如图所示,可得出 F1 与 F2 的合力 F 合方向竖直向 上,大小等于 F,由三角函数关系可得出 F 合=F1sin 30°=F=mPg F2=F1cos 30°
[巧指导] 本题属于动态平衡问题,可采用解析法或是图解法. 解析:方法一:解析法 对球进行受力分析,如图甲所示,小球受重力 G、墙面对小球的压力 N1、木板对小 球的支持力 N′2 而处于平衡状态.则有 tan θ=GN′1 =NG1,N1=taGn θ.

从图示位置开始缓慢地转到水平位置过程中,θ 逐渐增大,tan θ 逐渐增大,故 N1 始 终减小.从图中可以看出,N′2=siGn θ,从图示位置开始缓慢地转到水平位置,θ 逐渐增 大,sin θ 逐渐增大,故 N′2 始终减小.球对木板的压力 N2 与木板对小球的支持力 N′2 是一对作用力与反作用力,大小相等,故 N2 始终减小.选项 B 正确.

人教版(2019)高一物理必修一 第三章 专题三 共点力平衡的应用 课件(共41张PPT)

人教版(2019)高一物理必修一 第三章 专题三 共点力平衡的应用 课件(共41张PPT)

核心概念 规律再现
核心模型 考点对点练 核心能力提升练
A.A 受到四个力的作用 B.B 对 A 的摩擦力方向一定沿斜面向下 C.地面对 B 的摩擦力方向水平向右,大小为 F2-F1 D.地面对 B 的支持力大小一定等于(M+m)g
答案 CD
核心概念 规律再现
核心模型 考点对点练 核心能力提升练
答案
核心概念 规律再现
核心模型 考点对点练 核心能力提升练
5.系统平衡的特征
(1)系统内每个物体的加速度均为□01 零。 (2)系统内每个物体均处于□02 静止或匀速直线运动状态。
6.系统平衡问题的解题方法 一般先对整体或隔离体进行受力分析,然后对整体或隔离体应用平衡条
件列方程求解。
核心概念 规律再现
A.FOA 逐渐增大
C.FOB 逐渐增大 答案 B
B.FOA 逐渐减小 D.FOB 逐渐减小
核心概念 规律再现
核心模型 考点对点练 核心能力提升练
答案
解析 以结点 O 为研究对象,受力如图所示,根据平衡条件知,两根绳 子的拉力的合力与 F 大小相等、方向相反,作出轻绳 OB 在三个位置时力的 合成图,由图看出,FOA 逐渐减小,FOB 先减小后增大,当 θ=90°时,FOB 最 小,B 正确,A、C、D 错误。
核心概念 规律再现
核心模型 考点对点练 核心能力提升练
答案
解析 对物块受力分析,建立如图所示的坐标系。由平衡条件得:Fcosθ -Ff=0,FN-(mg+Fsinθ)=0,又 Ff=μFN,联立可得 F=cosθμ-mμgsinθ,可 见,当 θ 减小时,F 一直减小,A 错误,B 正确;摩擦力 Ff=μFN=μ(mg+ Fsinθ),可知,当 θ、F 减小时,Ff 一直减小,C、D 错误。

高一物理必修一第三章拓展《共点力的平衡》课件

高一物理必修一第三章拓展《共点力的平衡》课件

μ = Fcosθ/ mg- Fsinθ
4.已知m、μ、θ,求:F
FX:Fcosθ= f+mgsinθ
N
F1 mθ θ
G1
FY:N=Fsinθ+mgcosθ
F
G2
f
f = μN
Fcosθ= μN +mgsinθ
θ
mg
F2
Fcosθ- μ( Fsinθ+mgcosθ )=mgsinθ F = mgsinθ+ μ mgcosθ/ cosθ- μ sinθ
T= mg
m T T1 θ N T2 M
1)
f =Tcosθ= mgcosθ
f
N+Tsinθ= Mg
N = Mg-mgsinθ
Mg
当M向左移动一段距离后保持静止,各 T不变 f变小 N变小 力如何变化?
2. 已知 μ 、m、θ,求: F
NF2F源自θ F1 匀速FX:Fcosθ= f
f
m
FY :N + Fsinθ= mg
M
2) f=Fcosα
α
12.如图,斜面质量m =1Kg,小球质量M = 2Kg。 用水平力F作用在斜面上,小球对地面的压力 恰好为零。整个系统处于静止状态。 求: 1)地面所受的压力N 30N F M m 2)推力F 20N 450 13.氢气球重为10N,空气对它 的浮力为16N。由于受到水平风 力的影响,系气球的绳子与地面 成600角。求: 1)绳子的拉力T 4 3 N 2)水平风力F 2 3 N
F A B C F
G G G
6.一个人质量为m=50kg,站在 质量为M=30kg的吊篮中,人用 手拉住轻绳,系统保持平衡。求: T=400N 1)人对绳的拉力T 2)人对吊篮的压力N。 N=100N

高中物理(人教版必修一)配套课件:第三章 习题课:共点力的平衡

高中物理(人教版必修一)配套课件:第三章 习题课:共点力的平衡
B.FN1始终减小,FN2始终减小 C.FN1先增大后减小,FN2始终减小 D.FN1先增大后减小,FN2先减小后增大 图3
方法点
解析答
返回
对点检测
自查自纠
1 2 3 4
1.(合成法的应用)在如图4所示的A、B、C、D四幅图中,滑轮本身的重
力忽略不计,滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上,一根轻绳ab绕过滑轮,
a端固定在墙上,b端下挂一个质量都是m的重物,当滑轮和重物都静止 不动时,图A、C、D中杆P与竖直方向的夹角均为θ,图B中杆P在竖直
方向上,假设 A 、 B 、 C 、 D 四幅图中滑轮受到木杆弹力的大小依次为
FA、FB、FC、FD,则以下判断正确的是( A.FA=FB=FC=FD )
B.FD>FA=FB>FC
A.物体受到的合外力减小5.0 N
B.物体受到的摩擦力减小5.0 N C.斜面受到的压力减小5.0 N D.物体对斜面的作用力减小5.0 N 图2
解析答
返回
二、动态平衡问题
知识梳理
1.动态平衡:是指平衡问题中的一部分是变力,是动态力, 力的大小和方向均要发生变化,所以叫动态平衡,这是力 平衡问题中的一类难题. 2.基本思路:化“动”为“静”,“静”中求“动”.
3.基本方法:图解法、解析法和相似三角形法.
典例精析
例2
如图3,一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 FN1 ,球对木板的压力大小为 FN2. 以木板与墙连 接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地 转到水平位置.不计摩擦,在此过程中( )
A.FN1始终减小,FN2始终增大
受重力 G 、支持力 FN 、拉力 F 、摩擦力 Ff. 建立 直角坐标系, 对力F进行正交分解得: y方向: FN+Fsin 30°-G=0

人教版高中物理必修1第三章共点力平衡专题 课件(共27张PPT)(优质版)

人教版高中物理必修1第三章共点力平衡专题 课件(共27张PPT)(优质版)
10
• 训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FN1,球对板的压力为FN2.在将 板BC逐渐放至水平的过程中,下列说法中,正确的是 ()
• A.FN1和FN2 • B.FN1和FN2都减小 • C.FN1增大,FN2 • D.FN1减小,FN2增大
11
训3:如图所示,电灯悬挂于两壁之间,更换水平绳OA使连
26
质量为m的物体置于水平面上,它们之间的 动摩擦因数为 ,若对物体施力F,F与水平 面夹角为a ,使物体在水平面上做匀速直线 运动,求F应为多大?
1-75
27
。2. 一份耕耘,份收获,努力越大,收获越多,奋斗!奋斗!奋斗!3. 让我们将事前的忧虑,换为事前的思考和计划吧!4. 世界上那些最容易的事情中,拖延时间最不费力5. 不管现在有多么艰辛,我们也要做个生活的舞者。6. 奋斗是万物之父。— —陶行知7. 上帝制造人类的时候就把我们制造成不完美的人,我们一辈子努力的过程就是使自己变得更加完美的过程,我们的一切美德都来自于克服自身缺点的奋斗。8. 不要被任何人打乱自己的脚步,因为没有谁会像你一样清楚 和在乎自己的梦想。9. 时间不在于你拥有多少,只在于你怎样使用10. 水只有碰到石头才能碰出浪花。11. 嘲讽是一种力量,消极的力量。赞扬也是一种力量,但却是积极的力量。12. 在我们成长的路上也会遇到一些挫折,一些困 难,那韩智华就是我们的榜样,永不认输,因为我知道挫折过后是一片晴朗的天空,瞧,成功就在挫折背后向我们招手,成功就是在努力的路上,“成功就在努力的路上”!让我们记住这句话,向美好的明天走去。13. 销售世界上 第一号的产品——不是汽车,而是自己。在你成功地把自己推销给别人之前,你必须百分之百的把自己推销给自己。14. 不要匆忙的走过一天又一天,以至于忘记自己从哪里来,要到哪里去。生命不是一场速度赛跑,她不是以数量 而是以质量来计算,知道你停止努力的那一刻,什么也没有真正结束。15. 也许终点只有绝望和失败,但这绝不是停止前行的理由。16. 有事者,事竟成;破釜沉舟,百二秦关终归楚;苦心人,天不负;卧薪尝胆,三千越甲可吞吴。 17. 我颠覆了整个世界。只为了摆正你的倒影18. 好的想法是十分钱一打,真正无价的是能够实现这些想法的人。19. 伤痕是士兵一生的荣耀。20. 只有一条路不能选择——那就是放弃的路;只有一条路不能拒绝——那就是成长的路。 21. 多对自己说“我能行,我一定可以”,只有这样才不会被“不可能”束缚,才能不断超越自我。22. 人生本来就充满未知,一切被安排好反而无味——坚信朝着目标,一步一步地奋斗,就会迈向美好的未来。23. 回避现实的人, 未来将更不理想。24. 空想会想出很多绝妙的主意,但却办不成任何事情。25. 无论什么思想,都不是靠它本身去征服人心,而是靠它的力量;不论靠思想的内容,而是靠那些在历史上某些时期放射出来的生命的光辉。——罗曼·罗 兰《约翰·克利斯朵夫》26. 上帝助自助者。27. 你的爸妈正在为你奋斗,这就是你要努力的理由。28. 有很多人都说:平平淡淡就福,没有努力去拼博,又如何将你的人生保持平淡?又何来幸福?29. 当事情已经发生,不要抱怨,不 要沮丧,笑一笑吧,一切都会过去的。30. 外在压力增加时,就应增强内在的动力。31. 我们每个人都应微笑面对人生,没有了怨言,也就不会有哀愁。一个人有了希望,就会对生活充满信心,只要你用美好的心灵看世界,总是以 乐观的精神面对人生。32. 勇敢的人。——托尔斯泰《袭击》33. 昨天下了雨,今天刮了风,明天太阳就出来了。34. 是的,成功不在于结果,更重要的是过程,只要你努力过,拼搏过,也许结果不一定是最好的那也走过了精彩的过 程,至少,你不会为此而后悔。35. 每一天的努力,以后只有美好的未来。每一天的坚持,换来的是明天的辉煌。36. 青年最要紧的精神,是要与命运奋斗。——恽代英37. 高峰只对攀登它而不是仰望它的人来说才有真正意义。38. 志不可立无可成之事。如无舵之舟,无衔之马,飘荡奔逸,何所底乎?--王守仁39. 拿望远镜看别人,拿放大镜看自己。40. 顽强的毅力可以征服世界上任何一座高峰。——狄更斯41. 士人第一要有志,第二要有识,第三要有恒。— —曾国42. 在我们能掌控和拼搏的时间里,去提升我们生命的质量。43. 我们不是等待未来,我们是创造未来,加油,努力奋斗。44. 人生如画,一笔一足迹,一步一脚印,有的绚丽辉煌,有的却平淡无奇。45. 脚跟立定以后,你必 须拿你的力量和技能,自己奋斗。——萧伯纳46. 一个能从别人的观念来看事情,能了解别人心灵活动的人,永远不必为自己的前途担心。

人教版2019高中物理必修一3.5共点力的平衡 课件(共51张PPT)

人教版2019高中物理必修一3.5共点力的平衡 课件(共51张PPT)

二、动态平衡的处理方法(解析式法)
(多选)如图所示,质量分别为m、M的甲、乙两个物体系在一根通过轻质光滑定 滑轮的轻绳两端,甲放在水平地板上,乙被悬在空中,若将甲沿水平地板向左缓 慢移动少许后,甲仍静止,则 A.绳中张力变小 B.甲对地面的压力变大 C.绳子对滑轮的力变大 D.甲所受的静摩擦力变大
三、典例解析
【例题2】生活中常用一根水平绳拉着悬吊 重物的绳索来改变或固定悬吊物的位置。 如图悬吊重物的细绳,其O点被一水平绳 BO牵引,使悬绳AO段和竖直方向成θ角, 若悬吊物所受的重力为G,则悬绳AO和水 平绳BO所受的拉力各等于多少?
三、典例解析
方法1:合成法 解析:F4为F1和F2的合力, 则F4与F3平衡,
2.分析步骤
①分析物体的受力及特点;
②利用平行四边形定则,作三力 矢量三边形; ③根据矢量三角形和几何三角形 相似作定性分析;
二、动态平衡的处理方法(拉密定理法---正弦定理)
【例3】如图所示,两根轻绳一端系于结点O,另一端分别系于固定圆环上的A、B两点,O为圆 心。O点下面悬挂一物体M,绳OA水平,拉力大小为F1,绳OB与绳OA成120°,拉力大小为 F2.将两绳同时缓慢顺时针转过75°,并保持两绳之间的夹角始终不变,物体始终保持静止状 态.则在旋转过程中,下列说法正确的是( )
我们可以根据平行四边形定则,求任意两个力的合力为一个力,最终把 三力平衡问题转化为二力平衡问题。即三力的合力为0。
思考与讨论
如果物体受到三个以上的力作用, 你认为受共点力作用的物体,在什么 条件下才能保持平衡呢?
我们可以根据平行四边形定则,任意一个力与其余各力的合力大小 相等、方向相反、作用在同一条直线上,最终把多力平衡问题转化为二 力平衡问题。即物体所受的合力为0。

人教版高中物理必修第一册精品课件 第三章 相互作用——力 第1课时 共点力平衡的条件 三力平衡问题

人教版高中物理必修第一册精品课件 第三章 相互作用——力 第1课时 共点力平衡的条件 三力平衡问题

对点演练1 [2023涟水检测]如图,上网课时小明把手机放在斜面上,手机静止。则斜 面对手机的作用力方向为( C )
A.竖直向下
B.垂直于斜面向上
C.竖直向上
D.沿斜面向下
[解析] 手机受重力,斜面的支持力以及斜面的摩擦力三个力,因为手机静止,所以对
手机来说合力为零,根据平衡结论有,物体受到斜面的支持力与摩擦力的合力跟重力
大小相等,方向相反,所以斜面对手机的作用力方向为竖直向上,故选C。
02 要点二 三力平衡问题
合成法 分解法
物体在三个共点力作用下处于平衡状态时,任意两个力的合力与第三 个力大小相等、方向相反 物体在三个共点力作用下处于平衡状态时,将某个力按作用效果分 解,则其分力与其他两个力分别平衡
正交分解法
续表 如果三个力首尾相接恰好构成三角形,则这三个力的合力为零。矢量 矢量三角形法 三角形法可以充分利用几何边角关系求解平衡问题
1.“定杆”与“动杆”模型 甲


2.“活结”与“死结”模型 (1)“活结”一般是由轻绳跨过光滑滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的。绳虽然因 “活结”而弯曲,但实际上是同一根绳,所以由“活结”分开的两段绳上弹力的大小一定 相等,两段绳合力的方向一定沿这两段绳夹角的平分线。 (2)“死结”两侧的绳因结而变成了两根独立的绳,因此由“死结”分开的两段绳上的弹 力不一定相等。
科学思维:能对较简单的平衡现象进行 2.会用共点力平衡条件解决有关力的平
分析推理,能基于证据对研究的问题进行描 衡问题,会用正交分解法解决相关问
述、解释和推测。 题。
科学探究:能基于实验证据得出结论并 3.学会用图解法、解析法解决动态平衡
进行解释。能对科学探究的过程和结果进行 问题。

人教版高中物理必修1精品课件 第3章 相互作用——力 5.共点力的平衡

人教版高中物理必修1精品课件 第3章 相互作用——力 5.共点力的平衡

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y 轴上的合力:Fy=1 + 2 + 3 +…=
0

情境链接 有一些旅客斜向上拉着行李箱走,有一些旅客斜向下推着行李箱
走。请判断拉着行李箱走省力还是推着行李箱走省力,并说明理由。
提示 拉着行李箱走省力。
拉着行李箱走时,行李箱受力如图甲所示,根据平衡条件有Fcos α=Ff,
个力等大反向,这样就可以利用解三角形的知识,确定绳的
拉力大小。
方法二:正交分解法。因为挂牌所受三个共点力的合力为零,所以将各力沿
两个互相垂直的方向正交分解后,有Fx=0,Fy=0,由方程即可确定绳的拉力
大小。
知识归纳
1.处理静态平衡问题的常用方法
方法
合成法
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第
(2)应用正交分解法时,常按以下方法建立坐标轴。
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研究物体在杆(或绳)的作用下转动时,通常沿杆(或绳)方向和垂直杆(或
绳)的方向建立坐标轴。
对点演练
2.(2023山西朔州联考)如图所示,轻杆一端与竖直墙上的铰链连接,另一端
(1)挂牌受几个力作用?这些力是共点力吗?
(2)怎样确定两侧绳的拉力大小?说说你的想法。
要点提示 (1)如图所示,挂牌受重力、两侧绳的拉力,共三
个力作用,这三个力的作用线相交于一点,是共点力;
(2)方法一:利用合成法。根据共点力平衡的条件可知,挂牌
所受三个共点力的合力为零,即任意两个力的合力与第三
(2)物体受共点力作用处于平衡状态,各力一定作用于物体的同一点。(×)

人教版高中物理必修1精品课件 第3章 相互作用——力 分层作业21 共点力的平衡

人教版高中物理必修1精品课件 第3章 相互作用——力 分层作业21 共点力的平衡
知,该物体受到的摩擦力大小为Ff= 2 + (sin)2 =2 N,故A正确。
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4.(2023湖南常德高一期末)如图所示,某同学参加学校集体劳动,先后用斜
向上和斜向下的力去推水平地面上的木箱,两次推力的大小均为F,方向与
水平面的夹角均为θ,两次均未推动木箱,关于这两种情况,下列说法正确的
由平衡条件可知,在坐标x、y两个方向合力分别为零,即有
x方向上F1cos 37°-Gsin 37°-Ff=0
y方向上FN-F1sin 37°-Gcos 37°=0
解得FN=620 N,Ff=160 N
所以
答案
f
μ=
N
=
160
620
=
8

31
8
31
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B级
9.(2023重庆巴蜀中学期末)如图所示,一小朋友在家用拖把拖地,拖把头的
质量为m,拖杆的质量可以忽略,小朋友沿杆方向对拖把头施加大小为F的
推力,此时推力与水平方向的夹角为θ,拖把头沿水平地面做匀速直线运动,
重力加速度大小为g,下列说法正确的是( C )
A.地面对拖把头的支持力与拖把头受到的
重力大小相等
质量m=1 kg,斜面倾角θ=30°,悬线与竖直方向夹角α=30°,光滑斜面的质
量为3 kg,置于粗糙水平面上,g取10 m/s2。求:
(1)悬线对小球的拉力大小;
(2)地面对斜面的摩擦力的大小和方向。
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解析 (1)以小球为研究对象,受力分析如图甲所示,水平方向建立x轴,竖直方
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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=FTsinθ-F=0 Fy合=FTcosθ-mg=0
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第三章
相互作用
解得F=mgtanθ. 由所得结果可见,当金属球的质量m一定时, 风力F只跟偏角θ有关.因此,偏角θ的大小就 可以指示出风力的大小.
【答案】
F=mgtanθ
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.根据任意两力的合力与第三个力等大 反向求解,可以根据力的三角形定则求解, 也可以用正交分解法求解.
图6
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第三章
相互作用
法一:力的合成法 如图6甲所示,风力F和拉力FT的合力与重力等
大反向,由平行四边形定则可得F=mgtanθ.
对于共点力作用下物体的平衡
【题后反思】
问题的求解可以采取多种方法,一般情况下,物 体受三力平衡时多采用合成法或分解法.物体 受三个以上的力平衡时,多采用正交分解法.
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相互作用
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相互作用
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(4)相似三角形法
根据合力为零,把三个力画在一个三角形中, 看力的三角形与哪个几何三角形相似,根据 相似三角形的对应边成比例列方程求解.
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第三章
相互作用
例2
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4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 图4
隔离法:将研究对象从周围物体中隔离出来进行分析
隔离法:研究系统或连接体内物体之间的作用及运动情况 整体法:不涉及系统内部某物体的力和运动时
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第三章
相互作用
2.分析受力情况的顺序 (1)确定受力分析的研究对象.可以是单个物
体,也可以是多个物体的组合.
(2)按顺序进行受力分析:先重力,然后依次 是弹力、摩擦力,最后分析其他力.
三力平衡问题转化为两个方向上的二力平衡问
题,则每个方向上的一对力大小相等,方向相反. (2)合成法
将三个力中的任意两个力合成为一个力,则这
两个力的合力与第三个力平衡,把三力平衡问 题转化为二力平衡问题.
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第三章
相互作用
(3)正交分解法 正交分解法在处理四力或四力以上的平衡问 题时非常方便,将物体所受的各个力均向两 个互相垂直的方向上分解,然后分别在这两 个方向上列平衡方程.此时平衡条件可表示 为Fx合=0,Fy合=0.
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第三章
相互作用
隔离B物体,按照先重力(已知力) 次弹力再摩擦力的分析步骤.先
重力GB和已知拉力F,从A对B的
向下的弹力F2开始,按照顺时针
图3
的顺序依次画出F2、地面对B物
体的竖直向上的弹力F3.对于地面对B是否有摩 擦力,可以如下判断:因为B对A没有摩擦力,
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第三章
相互作用
所以A对B也就没有摩擦力(力的作用是相互 的),然而B受到水平向右的拉力F,从而根 据力的平衡条件可以判断地面对B有水平向 左的摩擦力F′(因为B物体匀速运动),B物
(2)受力分析时,不要多力或漏力,要注意确
定每个力的施力物体和受力物体,在力的合 成和分解中,不要把实际不存在的合力或分
力当做是物体受到的力.
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相互作用
(3)如果一个力的方向难以确定,可用假设法分
析.
(4)物体受力情况会随运动状态的改变而改变, 必要时要根据学到的知识通过计算确定.
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(3)画出物体的受力示意图,注意各力的方向
和作用点. (4)检查各力的施力物体,防止漏力和添力.
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第三章
相互作用
3.受力分析注意问题 (1)分析物体受力时,只分析周围物体对研究 对象所施加的力,不要分析研究对象对周围 物体施加的力,也不要把作用在其他物体上 的力错误地认为通过“力的传递”作用在研 究对象上.
任意两个力的合力与第三个力等大反向.
③物体受N个共点力作用处于平衡状态时,其 中任意一个力与剩余(N-1)个力的合力一定等 大反向. ④当物体处于平衡状态时,沿任意方向物体所 受的合力均为零.
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第三章
相互作用
3.共点力平衡问题的求解方法 (1)分解法 将一个力沿其他两个力的反方向分解,这样把
Fx合 =0 ①F 合=0,② ,其中 Fx 合和 Fy 合 分 Fy合 =0
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. (2)由平衡条件得出的结论 ①物体在两个力作用下处于平衡状态,则这 两个力必定等大反向,是一对平衡力.
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第三章
相互作用
②物体在三个共点力作用下处于平衡状态时,
第三章
相互作用
习题课
共点力作用下物体
的平衡
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第三章
相互作用
要点探究讲练互动
要点1 物体的受力分析
要研究物体的运动必须分析物体的受力情
况,把指定物体(研究对象)在物理情景中受 到的作用力都分析出来,并画出物体所受力 的示意图,这个过程就是受力分析.
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第三章
相互作用
1.受力分析的方法——整体法和隔离法 (1)方法 整体法:以系统整体为研究对象进行受力分析 (2)选择
第三章
相互作用
例1
如图1所示,两物块在水平拉力作用
下做匀速直线运动,两物块保持相对静止, 画出两物块受力分析图.
图1
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第三章
相互作用
【精讲精析】
隔离A物体,按照先重力次弹
力再摩擦力的分析步骤,重力GA和B物体对A 的弹力F1是可以确定的,那么摩擦力是否存 在呢?我们可以假设A、B间光滑 (即A、B间没有摩擦力),A物体由 于惯性,仍然可以保持原来的速 度做匀速直线运动,这与题意相 符合,故可以判断B对A没有摩擦 力,A物体受力如图2所示. 图2
属球的质量m、偏角θ 之间有什么样的关系呢?
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第三章
相互作用
【思路点拨】 【精讲精析】
金属球处于三力平衡状态,可 取金属球为研究对象,有风
以应用分解法、合成法或正交分解法求解. 时,它受到三个力的作用:重力mg、水平方 向的风力F和金属丝的拉力FT,如图5所示.
图5
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第三章
相互作用
法二:力的分解法 重力有两个作用效果:使金属球抵抗风的吹力 和使金属丝拉紧,所以可以将重力沿水平方向 和金属丝的方向进行分解,如图6乙所示,由 几何关系可得 F=F′=mgtanθ.
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第三章
相互作用
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,建立坐标系,如图6丙所示.由
体受力如图3所示.
【答案】 见精讲精析
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第三章
相互作用
要点2
物体的平衡
1.平衡状态
静止 (1)两种情形 匀速直线运动
(2)“静止”和“v=0”的区别与联系
a=0时,是静止,是平衡状态 v=0 a≠0时,是静止,不是平衡状态
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第章
相互作用
2.平衡条件 (1)物体平衡条件的两种表达式:
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