《力的平衡》课件 PPT
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3.5共点力的平衡课件
共点力平衡条件是: F合=0
注意： 物理学中有时出现”缓慢移动”也说明物体处于平衡状态.
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三
处
合成法 个力大小相等，方向相反，根据勾股定理、正弦定理、余弦定理等三
理 平
角形数学知识求解。
衡
图解法
问
物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的效果分解，则
O
G
合成法
A
F3
F1
F3
sin
G
sin
. F1
B
O
F2
F2
F3
tan
G
tan
F3 G
G
分解法
先分解、后平衡
A F1
y
F1 sin
B.
F1 cos
O
F2
G F3 G
O点受力如图
对O点由共点力平衡条件
水平方向： F1 cos F2
竖直方向：F1 sin F3 G
x
由上面两式解得：F1
G
sin
方法
步骤
(1)列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式 解析法
(2)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况
(1)根据已知量的变化情况，画出平行四边形边、角的变化 图解法
(2)确定未知量大小、方向的变化
相似法
用力的矢量三角形与几何三角形相似列比例式，然后进行 分析。
1、解析法
1、如图所示，A、B两物体的质量分别为mA和mB，且mA>mB，整个系统处于 静止状态，小滑轮的质量和一切摩擦均不计．如果绳的一端由Q点缓慢地 向左移到P点，整个系统重新平衡后，物体A的高度和两滑轮间绳与水平 方向的夹角θ的变化情况是( D )．
共点力的平衡ppt课件
A．F的大小随F1、F2间夹角的增大而增大 B．F的大小一定大于F1、F2中的最大者 C．F的大小随F1、F2间夹角的增大而减小 D．F的大小不能小于F 、F 中的最小者
2．两个共点力，大小都是50 N，如果要 使这两个力的合力也是50 N，这两个力之 间的夹角应为（ C ） A．300 B．600
思考与讨论：位移的合成方法
三角形定则
x1
· x2 B
x
平行四边形定则
x1
x2
x
x2
两个力的合成是否也满足三角形定则或平行四边形定则呢？
丁
Fˊ
求两个力的合力时，可分别用表示这两个力的线段为邻边作 平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向， 这叫做力的平行四边形定则。
实验结论：两个力的合成遵循平行四边形定则。
合力F与两个分
力F1、F2有什么 关系呢？
③实验探究：演示实验
实验器材： 橡皮条1根、细绳套2个、钩码若干、滑轮2个、铅笔、
三角板。 实验步骤：
④以F1、F2为邻边做平行四边形，则F1、F2之间的 对角线就是理论合力Fˊ（图丁）。 ⑤比较实际合力F和理论合力Fˊ（图丁）。
⑥得出实验结论：在实验误差允许范围内，两个互成 角度的力的合成遵循平行四边形定则（图丁）。
连，那么由第一个力的始端到
最后一个力的末端的有向线段
F4
就是这些力的合力
思考2：
⑺合力与分力的大小关系：
讨论1：两个分力F1、F2大小不变，合力随夹角如何变化？
①合力最大: F=F1+F2(夹角为0, 即方向相同) ②合力最小: F=︱F1 - F2︱(夹角为180,即方向相反) ③合力的大小范围: ︱F1 - F2︱ ≤ F ≤ F1 + F2 F ④合力可能大于、等于、小于任一分力
2．两个共点力，大小都是50 N，如果要 使这两个力的合力也是50 N，这两个力之 间的夹角应为（ C ） A．300 B．600
思考与讨论：位移的合成方法
三角形定则
x1
· x2 B
x
平行四边形定则
x1
x2
x
x2
两个力的合成是否也满足三角形定则或平行四边形定则呢？
丁
Fˊ
求两个力的合力时，可分别用表示这两个力的线段为邻边作 平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向， 这叫做力的平行四边形定则。
实验结论：两个力的合成遵循平行四边形定则。
合力F与两个分
力F1、F2有什么 关系呢？
③实验探究：演示实验
实验器材： 橡皮条1根、细绳套2个、钩码若干、滑轮2个、铅笔、
三角板。 实验步骤：
④以F1、F2为邻边做平行四边形，则F1、F2之间的 对角线就是理论合力Fˊ（图丁）。 ⑤比较实际合力F和理论合力Fˊ（图丁）。
⑥得出实验结论：在实验误差允许范围内，两个互成 角度的力的合成遵循平行四边形定则（图丁）。
连，那么由第一个力的始端到
最后一个力的末端的有向线段
F4
就是这些力的合力
思考2：
⑺合力与分力的大小关系：
讨论1：两个分力F1、F2大小不变，合力随夹角如何变化？
①合力最大: F=F1+F2(夹角为0, 即方向相同) ②合力最小: F=︱F1 - F2︱(夹角为180,即方向相反) ③合力的大小范围: ︱F1 - F2︱ ≤ F ≤ F1 + F2 F ④合力可能大于、等于、小于任一分力
共点力的平衡ppt课件
常见的方法有：正交分解法、合成法、相似三角形法、按力的作用效果分解等 （4）求解平衡方程； （5）讨论解的合理性和实际意义。
作者编号：43999
新知学习
【例题】如图，半径为R的光滑半球的正上方，离球面顶端距离为h的O点，
用一根长为l的细线悬挂质量为m的小球，小球靠在半球面上．试求小球对球
面压力的大小．
作者编号：43999
新知学习
01 物体的平衡状态
1.平衡状态：如果一个物体保持静止或做匀速直线运动,我们就 说这个物体是处于平衡状态
静止的石头
作者编号：43999
匀速运动的电梯
新知学习
起飞阶段 平稳飞行阶段
降落阶段
作者编号：43999
飞机从起飞到以一定速度平稳飞行，再 到降落，最后停在机场的停机坪上。在这个 过程中，飞机经历了哪些阶段？在各阶段飞 机处于什么样的状态？
作者编号：43999
课堂练习 2.在如图所示的甲、乙、丙、丁四图中，滑轮光滑且所受的重力忽略不计，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端下面挂一个质 量为m的重物，当滑轮和重物都静止不动时，甲、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹 角均为θ，乙图中木杆P竖直。假设甲、乙、丙、丁四图中滑轮受到木杆P的弹力的大 小依次为FA、FB、FC、FD，则以下判断正确的是 ( B ) A.FA＝FB＝FC＝FD B.FD>FA＝FB>FC C.FA＝FC＝FD>FB D.FC>FA＝FB>FD
力的三 角形法
对受三力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移使三力组 成一个首尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦 定理或相似三角形等数学知识求解未知力
作者编号：43999
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新知学习
【例题】如图，半径为R的光滑半球的正上方，离球面顶端距离为h的O点，
用一根长为l的细线悬挂质量为m的小球，小球靠在半球面上．试求小球对球
面压力的大小．
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新知学习
01 物体的平衡状态
1.平衡状态：如果一个物体保持静止或做匀速直线运动,我们就 说这个物体是处于平衡状态
静止的石头
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匀速运动的电梯
新知学习
起飞阶段 平稳飞行阶段
降落阶段
作者编号：43999
飞机从起飞到以一定速度平稳飞行，再 到降落，最后停在机场的停机坪上。在这个 过程中，飞机经历了哪些阶段？在各阶段飞 机处于什么样的状态？
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课堂练习 2.在如图所示的甲、乙、丙、丁四图中，滑轮光滑且所受的重力忽略不计，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端下面挂一个质 量为m的重物，当滑轮和重物都静止不动时，甲、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹 角均为θ，乙图中木杆P竖直。假设甲、乙、丙、丁四图中滑轮受到木杆P的弹力的大 小依次为FA、FB、FC、FD，则以下判断正确的是 ( B ) A.FA＝FB＝FC＝FD B.FD>FA＝FB>FC C.FA＝FC＝FD>FB D.FC>FA＝FB>FD
力的三 角形法
对受三力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移使三力组 成一个首尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦 定理或相似三角形等数学知识求解未知力
作者编号：43999
共点力的平衡课件高一上学期物理鲁科版(2019)必修第一册(28页)
m
θ
此题答案： 向上时：m (sin cos )M 向下时：m (sin cos )M
3.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的作用下静止于P点。设滑块所受支持力 为FN，OP与水平方向的夹角为θ。下列关系式正确的是( )
mg
A．F＝ tan
练习：
1.质量为m的木块在与水平方向成θ角的推力F的作用下，
在水平地面上作匀速运动，已知木块与地面间的摩擦因数
为μ，那么木块受到的滑动摩擦力为：
A. μmg
B. μ(mg+Fsinθ)
θ
C. μ(mg-Fsinθ)
D. Fcosθ
此题答案： B、D
2.如图所示，斜面倾角θ，木块M和斜面间滑动摩擦因 数为μ，问物体m质量多大时，才能使木块匀速运动？
∵F合=0 即 F1+F2+F3=0 ∴ F1+F2=-F3
F1+F3=-F2 F2+F3=-F1
即：当物体所受三
F1
F3
F12 F2
1、F12=F3(F12表示F1、F2的合力）
F13
F1
个共点力而处于平
F2
衡状态，那么其中
F3
任意两个力的合力 2、F13=F2(F13表示F1、F3的合力）
一定与第三个力大
猜想 假设
实验 设计
F合=0
方方案案312
F32 FF33
F3 F31
F1 F1 F1
F12 F2 FF22
1、三个共点力作用下物体的平衡条件 由实验收集的数据可知： F12与F3大小相等，方向相反，在一条直线上 。 (F12表示F1、F2的合力） 因此由实验可得出结论:
θ
此题答案： 向上时：m (sin cos )M 向下时：m (sin cos )M
3.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的作用下静止于P点。设滑块所受支持力 为FN，OP与水平方向的夹角为θ。下列关系式正确的是( )
mg
A．F＝ tan
练习：
1.质量为m的木块在与水平方向成θ角的推力F的作用下，
在水平地面上作匀速运动，已知木块与地面间的摩擦因数
为μ，那么木块受到的滑动摩擦力为：
A. μmg
B. μ(mg+Fsinθ)
θ
C. μ(mg-Fsinθ)
D. Fcosθ
此题答案： B、D
2.如图所示，斜面倾角θ，木块M和斜面间滑动摩擦因 数为μ，问物体m质量多大时，才能使木块匀速运动？
∵F合=0 即 F1+F2+F3=0 ∴ F1+F2=-F3
F1+F3=-F2 F2+F3=-F1
即：当物体所受三
F1
F3
F12 F2
1、F12=F3(F12表示F1、F2的合力）
F13
F1
个共点力而处于平
F2
衡状态，那么其中
F3
任意两个力的合力 2、F13=F2(F13表示F1、F3的合力）
一定与第三个力大
猜想 假设
实验 设计
F合=0
方方案案312
F32 FF33
F3 F31
F1 F1 F1
F12 F2 FF22
1、三个共点力作用下物体的平衡条件 由实验收集的数据可知： F12与F3大小相等，方向相反，在一条直线上 。 (F12表示F1、F2的合力） 因此由实验可得出结论:
高中物理《共点力的平衡》课件ppt
[题6]物体m放在粗糙的斜面上保持静止，现用水平力F推物 体m，在力F由零逐渐增加而物体m仍静止的过程中，物体m 所受的（ ）。 A、静摩擦力逐渐减小到零； B、静摩擦力的方向可能改变； C、合外力逐渐增大； D、斜面支持力增大。
作业点评
0≤≤90三角函数动态变化：
sinθ y ; r
cosθ x ; r
由平行四边形确定两分力的大小。
0
FOB
FOA F
FOA
F； sinα
FOB
Fctg α。
[课课练p.72题11]如图所示，汽缸内可燃气体点燃后膨胀，对 活塞的推力F=1100N，连杆AB与竖直方向间的夹角为=30，则 这时活塞对连杆AB的推力F1和对汽缸壁的压力F2分别为多大？
解析：由活塞挤压效果确定F两分力方向；
F合y=0。
F合 F合x2 F合y 2； F合 0，即 F合x 0和F合y 0。
3、运用共点力平衡条件时的注意事项： ①正确分析物体的受力情况。 ②合理运用力的合成或分解方法，将不在同一直 线上的力化为同一直线上的力。
③运用平衡条件列出方程，求得所需结果。
二、课堂示例
[示例1]用弹簧测力计沿着光滑斜面的方向将一块所
[题3]竖直墙上有一重为G的物块，在与竖直方 向成角的斜向上的推力F作用下匀速向上运动， 求：墙与物块间的动摩擦因数。
[题4]一重为G的物块放在倾角为的斜面 上正好能向下匀速运动。求：物块与斜面 间的动摩擦因数。
[题5]一重为G的物块放在倾角为的 斜面上在水平恒力F作用下，处于： ⑴静止状态；⑵向上匀速运动状态。 求：以上两种情况下的摩擦力。
G
[情景3] 返回舱返回地 球带着主降落伞匀速下 降受的力。
[情景4] 返回舱在进行
7.3《力的平衡》ppt课件1
第三节 力的平衡
一分耕耘一分收获
1.牛顿第一定律的内容是什么？ 2.牛顿第一定律是通过实验直接得出吗？
因为在我们实际生活中做不到不受外力。
一分耕耘一分收获
观察：
充气艇处于静止状态吗？这时 它受到外力的作用吗？
一分耕耘一分收获
观察：飞机受到外力的作用却能保持
匀速直线运动，为什么？
一分耕耘一分收获
一分耕耘一分收获
飞机在水平方向受到的牵 引力和空气阻力是一对平 衡力，故飞机能匀速向前 飞行。
正在匀速下降的跳伞运动 员受到的重力和空气阻力 是一对平衡力，所以运动 员能匀速下降。
一分耕耘一分收获
重力和支持力是一对平衡 力，因此仙鹤和蛋糕处于 平衡状态，是静止的。
一分耕耘一分收获
在平衡状态时，物体所受的力的作用效 果是相互抵消的。
一分耕耘一分收获
交流讨论
• 用弹簧测力计吊起50g钩码，使钩码 匀速上升或下降，观察测力计示数是 否变化，为什么？若使钩码急速上升 或下降，观察测力计是否变化，为什 么？
一分耕耘一分收获
二力平衡的应用
用弹簧测力计测量物体重力时，一定 要求在物体稳定的时候读数
实验探究滑动摩擦力与哪些因素有关时 要使物体在水平方向做匀速直线运动
提出问题：当作用在物体上的两个力满足 怎样的条件时，才能使物体保持静止状态 呢？
二力平衡的条件
一分耕耘一分收获
实验探究 提出问题：
物体受到怎样的力，才可以处于平衡状态呢？
猜想、假设：
A、两个力的大小相等、方向相反。 B、两个力在同一直线上，合力为零。 C、两个力作用在同一物体上。
怎么知道我们的猜想是否正确呢
一分耕耘一分收获
静止在斜面上的小木块受力示意图？
一分耕耘一分收获
1.牛顿第一定律的内容是什么？ 2.牛顿第一定律是通过实验直接得出吗？
因为在我们实际生活中做不到不受外力。
一分耕耘一分收获
观察：
充气艇处于静止状态吗？这时 它受到外力的作用吗？
一分耕耘一分收获
观察：飞机受到外力的作用却能保持
匀速直线运动，为什么？
一分耕耘一分收获
一分耕耘一分收获
飞机在水平方向受到的牵 引力和空气阻力是一对平 衡力，故飞机能匀速向前 飞行。
正在匀速下降的跳伞运动 员受到的重力和空气阻力 是一对平衡力，所以运动 员能匀速下降。
一分耕耘一分收获
重力和支持力是一对平衡 力，因此仙鹤和蛋糕处于 平衡状态，是静止的。
一分耕耘一分收获
在平衡状态时，物体所受的力的作用效 果是相互抵消的。
一分耕耘一分收获
交流讨论
• 用弹簧测力计吊起50g钩码，使钩码 匀速上升或下降，观察测力计示数是 否变化，为什么？若使钩码急速上升 或下降，观察测力计是否变化，为什 么？
一分耕耘一分收获
二力平衡的应用
用弹簧测力计测量物体重力时，一定 要求在物体稳定的时候读数
实验探究滑动摩擦力与哪些因素有关时 要使物体在水平方向做匀速直线运动
提出问题：当作用在物体上的两个力满足 怎样的条件时，才能使物体保持静止状态 呢？
二力平衡的条件
一分耕耘一分收获
实验探究 提出问题：
物体受到怎样的力，才可以处于平衡状态呢？
猜想、假设：
A、两个力的大小相等、方向相反。 B、两个力在同一直线上，合力为零。 C、两个力作用在同一物体上。
怎么知道我们的猜想是否正确呢
一分耕耘一分收获
静止在斜面上的小木块受力示意图？
教科版物理八年级下册力的平衡 课件
图8－2－17
问题2：用手将小车扭转到图8－2－18所示的位置，放开手后，
小车不会静止，而是发生转动，这说明：
___相__互_平__衡__的_两__个_力__作__用_在__同_一__条__直_线__上____。
问题3：（1）此实验得出的二力平衡的条件是：
_大__小_相__等_，__方__向_相__反_，__作__用_在__同_一__直__线_上__，_并__且__作_用____ _在__同_一__物_体__上_____。
[解析] （1）两个钩码通过细线对小卡片施加了两个方向相反的拉力， 并通过调整钩码个数来改变拉力的大小。 （2）将小卡片转过一个角度，小卡片两端的拉力就不在一条直线上， 卡片就会转动，说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。要探究相互 平衡的两个力是否作用在同一物体上，只要将小卡片一分为二即可。 （3）小华实验用的小卡片重力很小，可以忽略，悬在空中不受摩擦力 的影响；小明实验用的木块放在水平桌面上，木块和桌面之间存在摩擦 力，实验会受到摩擦力的影响，所以还是小华的实验方案较好。 （4）如果将木块换为小车，将滑动摩擦变为滚动摩擦，可以大大减小 摩擦力对实验结果的影响。
[实验点拨]为了反证二力平衡的条件之一——大小相等，一般实验探究 时用在同一直线、方向相反的不相等的两个力作用在同一物体上，观察 物体是否平衡。为了使现象更明显，应该使两侧的拉力相差较大。在研 究作用在同一物体上的两个大小相等，方向相反，但不在同一直线上的 力能否使物体保持平衡时，应该将卡片“扭转”一定角度后释放，观察 卡片能否保持静止。
同一直线上二力的合成
问题1：如图8－2－3所示，同一直线上，方向相同的两个力的 合力，大小等于（表达式）：__F＝__F_1＋__F_2 _，方向跟这两个力的方 向___相__同__。
问题2：用手将小车扭转到图8－2－18所示的位置，放开手后，
小车不会静止，而是发生转动，这说明：
___相__互_平__衡__的_两__个_力__作__用_在__同_一__条__直_线__上____。
问题3：（1）此实验得出的二力平衡的条件是：
_大__小_相__等_，__方__向_相__反_，__作__用_在__同_一__直__线_上__，_并__且__作_用____ _在__同_一__物_体__上_____。
[解析] （1）两个钩码通过细线对小卡片施加了两个方向相反的拉力， 并通过调整钩码个数来改变拉力的大小。 （2）将小卡片转过一个角度，小卡片两端的拉力就不在一条直线上， 卡片就会转动，说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。要探究相互 平衡的两个力是否作用在同一物体上，只要将小卡片一分为二即可。 （3）小华实验用的小卡片重力很小，可以忽略，悬在空中不受摩擦力 的影响；小明实验用的木块放在水平桌面上，木块和桌面之间存在摩擦 力，实验会受到摩擦力的影响，所以还是小华的实验方案较好。 （4）如果将木块换为小车，将滑动摩擦变为滚动摩擦，可以大大减小 摩擦力对实验结果的影响。
[实验点拨]为了反证二力平衡的条件之一——大小相等，一般实验探究 时用在同一直线、方向相反的不相等的两个力作用在同一物体上，观察 物体是否平衡。为了使现象更明显，应该使两侧的拉力相差较大。在研 究作用在同一物体上的两个大小相等，方向相反，但不在同一直线上的 力能否使物体保持平衡时，应该将卡片“扭转”一定角度后释放，观察 卡片能否保持静止。
同一直线上二力的合成
问题1：如图8－2－3所示，同一直线上，方向相同的两个力的 合力，大小等于（表达式）：__F＝__F_1＋__F_2 _，方向跟这两个力的方 向___相__同__。
全国优质课大赛一等奖高中物理新课标教材必修一《力的平衡》获奖课件
力的三角形法
物体受三个力作用处于平衡，平移三个力构成闭合的三角形。
F1
F2
F3
三、物体平衡条件的应用
例题：用绳子将鸟笼静止地挂在一根栋梁上，OA与横梁的夹角600，OA与OB垂直，如图所示。若鸟笼重为19.6N。求⑴绳子OC对鸟笼的拉力；⑵绳子OA和OB对结点O的拉力。
解：
⑴由鸟笼静止受力分析如图
刹车时，
减速运动, a≠0,人往前冲,非平衡状态；
保持静止中哪些物体处于平衡状态？这些物体各受到几个力？
图1加速上升的火箭
图2静止的碗
图3两人匀速向上拉起的牌匾
图4沿水平地面匀速拉动的皮箱
二、共点力作用下物体的平衡条件
只有物体所受到的力平衡才能处于平衡状态
表依据
由三角函数关系得：
受力分析
例题：用绳子将鸟笼静止地挂在一根栋梁上，OA与横梁的夹角600，OA与OB垂直，如图所示。若鸟笼重为19.6N。求⑴绳子OC对鸟笼的拉力；⑵绳子OA和OB对结点O的拉力。
应用共点力平衡条件解题的基本步骤： 1．确定研究对象。研究对象可以是单个物体也可 以是多个物体组成的整体。 2．分析研究对象的状态。判断是否平衡，是静止 还是匀速。 3．对研究对象进行受力分析。要画出力的示意图。 4．依据平衡条件列式。运用平行四边形定则进行 合成或者分解，再列出力的平衡方程。 5．求解答案并对结果作必要讨论。
T
由二力平衡得： OC对鸟笼的拉力： T=G=19.6N
⑵对结点0分析
G
F12
T
F1
F2
600
由共点力的平衡得：
Ｆ12＝Ｔ＝G
F1=F12cos600=Gcos600 =19.6 cos600=9.8 N
物体受三个力作用处于平衡，平移三个力构成闭合的三角形。
F1
F2
F3
三、物体平衡条件的应用
例题：用绳子将鸟笼静止地挂在一根栋梁上，OA与横梁的夹角600，OA与OB垂直，如图所示。若鸟笼重为19.6N。求⑴绳子OC对鸟笼的拉力；⑵绳子OA和OB对结点O的拉力。
解：
⑴由鸟笼静止受力分析如图
刹车时，
减速运动, a≠0,人往前冲,非平衡状态；
保持静止中哪些物体处于平衡状态？这些物体各受到几个力？
图1加速上升的火箭
图2静止的碗
图3两人匀速向上拉起的牌匾
图4沿水平地面匀速拉动的皮箱
二、共点力作用下物体的平衡条件
只有物体所受到的力平衡才能处于平衡状态
表依据
由三角函数关系得：
受力分析
例题：用绳子将鸟笼静止地挂在一根栋梁上，OA与横梁的夹角600，OA与OB垂直，如图所示。若鸟笼重为19.6N。求⑴绳子OC对鸟笼的拉力；⑵绳子OA和OB对结点O的拉力。
应用共点力平衡条件解题的基本步骤： 1．确定研究对象。研究对象可以是单个物体也可 以是多个物体组成的整体。 2．分析研究对象的状态。判断是否平衡，是静止 还是匀速。 3．对研究对象进行受力分析。要画出力的示意图。 4．依据平衡条件列式。运用平行四边形定则进行 合成或者分解，再列出力的平衡方程。 5．求解答案并对结果作必要讨论。
T
由二力平衡得： OC对鸟笼的拉力： T=G=19.6N
⑵对结点0分析
G
F12
T
F1
F2
600
由共点力的平衡得：
Ｆ12＝Ｔ＝G
F1=F12cos600=Gcos600 =19.6 cos600=9.8 N
力和物体的平衡PPT课件
物体均处于平衡状态，此时可以对系统列平衡方程，也
可以对系统内的任何一个物体列平衡方程，并且在任意
一个方向上的合力均为零.
(11分)如图2－3－2所示， 质量为M的直角三棱柱A放在水平地
面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜
面倾角为θ.质量为m的光滑球放在三
棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都
处于静止状态，求地面对三棱柱的支
图2－3－2
持力和摩擦力各为多少？
先利用整体法求出地面对三棱柱的支持力，再利用 隔离法求地面对三棱柱的摩擦力.
[满分指导] 选取A和B整体为
研究对象，它受到重力(M＋m)g，
地面支持力FN，墙壁的弹力F和地
面的摩擦力Ff的作用(ห้องสมุดไป่ตู้图2－3－
3所示)而处于平衡状态.根据平衡条件有：
FN－(M＋m)g＝0
F＝Ff
(2分)
(1分)
可得FN＝(M＋m)g
(2分)
再以B为研究对象，它受到重力mg，三棱柱对它的支持力FAB，
墙壁对它的弹力F的作用(如图2－3－4所示)，处于平衡状态，根据
平衡条件有：
竖直方向上：FABcosθ＝mg
水平方向上：FABsinθ＝F 解得F＝mgtanθ (1分)
(2分)
(2分)
源，即每一个力都应找出其施力物体，不能无中生有.
(3)合力和分力不能重复考虑.
(4)研究对象的受力图，通常只画出按性质命名的力，不
要把按效果命名的分力或合力分析进去，受力图完成 后再进行力的合成或分解.
(5)区分内力与外力，对几个物体的整体进行受力分析时， 这几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中出现； 当把某一物体单独隔离分析时，原来的内力变成外力， 要在受力分析图中画出. (6)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，力的作用点可沿力的作用线移动.
《力的平衡》(定稿)
G
练习一(口答)
1、判断题受到力的作用时，运动状态一定改变。（ （2）物体不受力的作用时，运动状态一定不变（
（3）用5N的力推着木箱在水平面上运动时，木箱受到的摩擦力 是5N。 （ ） （4）物体的速度越大，它受到的合力也一定越大。（ ）
（5）物体在某个方向上的运动状态不变，它在这个方向上受到的 合力一定为零 （ ）
练习二
典型例题
一 二 三
四
五
六
比较：
相互作用力的特点和二力平衡条件？
（力的三要素？力的性质？）
二力平衡条件：
1、同体、等大、反向、共线； 2、可以是不同性质的力。
（瓶子：重力和支持力）
相互作用力的特点：
1、两个物体、等大、反向、共线； 2、一定是同一性质的力。
（瓶子和桌子间：压力、支持力，都是弹力）
N
G
静止放在桌面上的书
F
静 止 的 电 灯
G
实验探究：二力平衡的条件
实验器材：纸板、钩 码、细线、铁架台
（小车、细线所受的重力 不计，细线和滑轮间的摩 擦力不计，空气阻力不 计。）
F1
F2
1、在细线的两端悬挂质量相同的钩码。 2、把轻纸板扭转一下，松手。
F1
F2
F1
F2
F1
F2
3、在细线的两端悬挂质量不相同的钩码
F1
F2
2、二力平衡的条件
• 作用在同一物体上的两个力大小相等，方 向相反，且作用在同一直线上。
• （同体、等大、反向、共线）
• 彼此平衡的两个力的合力为零
3、二力平衡条件的应用
•（1）为什么将物体挂在弹簧测力计下静止时， 弹簧测力计的示数就表示物体所受重力的大小？ •（2）汽车在平直的公路上匀速行驶，它后面的 拖车受到几对平衡力的作用？其中重力与哪个力 平衡？ 支持力 阻力 拉力
《共点力的平衡》课件
Ppt
《共点力的平衡》PPT课件
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Hale Waihona Puke 汇报人：PPT目录01 03 05 07
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02
共点力平衡的概念
04
共点力平衡的实例分析
06
共点力平衡的实验验证
08
课件介绍 共点力平衡的分类 共点力平衡的应用
总结与回顾
01
添加章节标题
02
课件介绍
课件背景
课件目标：介 绍共点力的平 衡概念、原理
结构稳定性设计原则：介绍结构稳定性设计的基本原则和注意事项
运动物体在运动过程中的平衡问题
运动物体在运动 过程中的平衡条 件
共点力平衡的应 用实例
运动物体在运动 过程中的平衡问 题解决方法
共点力平衡的应 用范围和局限性
07
共点力平衡的实验验证
实验目的和原理
添加 标题
实验目的：通过实验验证共点力的平衡条件
总结与回顾：对课件 内容进行总结，并回
顾重点知识点
作业与思考题：布置 相关作业和思考题， 供学生练习和思考
03
共点力平衡的概念
共点力的定义
共点力：作用在 物体上同一点的 力
平衡状态：物体 处于静止或匀速 直线运动状态
共点力平衡：物 体受到的共点力 合力为零，处于 平衡状态
平衡条件：合力 矩为零
和应用
课件内容：包 括共点力的定 义、平衡条件、
应用实例等
课件特点：采 用图文结合的 方式，生动形 象地展示共点 力的平衡原理
和应用
适用对象：适 用于高中物理 教学和学习者
课件目的
掌握共点力的平衡条件
理解物体平衡状态及其条件
学会运用共点力的平衡条件解 决实际问题
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02
共点力平衡的概念
04
共点力平衡的实例分析
06
共点力平衡的实验验证
08
课件介绍 共点力平衡的分类 共点力平衡的应用
总结与回顾
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课件介绍
课件背景
课件目标：介 绍共点力的平 衡概念、原理
结构稳定性设计原则：介绍结构稳定性设计的基本原则和注意事项
运动物体在运动过程中的平衡问题
运动物体在运动 过程中的平衡条 件
共点力平衡的应 用实例
运动物体在运动 过程中的平衡问 题解决方法
共点力平衡的应 用范围和局限性
07
共点力平衡的实验验证
实验目的和原理
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实验目的：通过实验验证共点力的平衡条件
总结与回顾：对课件 内容进行总结，并回
顾重点知识点
作业与思考题：布置 相关作业和思考题， 供学生练习和思考
03
共点力平衡的概念
共点力的定义
共点力：作用在 物体上同一点的 力
平衡状态：物体 处于静止或匀速 直线运动状态
共点力平衡：物 体受到的共点力 合力为零，处于 平衡状态
平衡条件：合力 矩为零
和应用
课件内容：包 括共点力的定 义、平衡条件、
应用实例等
课件特点：采 用图文结合的 方式，生动形 象地展示共点 力的平衡原理
和应用
适用对象：适 用于高中物理 教学和学习者
课件目的
掌握共点力的平衡条件
理解物体平衡状态及其条件
学会运用共点力的平衡条件解 决实际问题
人教版高中物理《共点力的平衡》优秀PPT课件
共点力的平衡解题方法小结 1.正确选取研究对象 2.隔离物体，分析物体的受力，画出受力图 3.根据平衡条件，确定解题方法：
几何法（建议使用合成法） 正交分解法 4、几何法：根据几何特点，列方程求解； 正交分解法：建立两个轴的合力为零的方程，
组成方程组求解。
正交分解法
例题：物体重力为100N，放在倾角为30°的 斜面上，始终静止。 求：若沿斜面施加向上拉力F1=20N，物体的摩 擦力和支持力是多大？
正交分解法
例题：物体重力为100N，放在倾角为30°的 斜面上，物体与斜面之间最大静摩擦力为40N。 求：1）为保持物体静止在斜面上，沿斜面向上
的拉力最小值是多少？ 2）为保持物体静止在斜面上，沿斜面向上
的拉力的最大值不能超过多大？
二、正交分解法练习 例题8：质量为m的物体放在倾角为θ的粗糙斜面上， 动摩擦因数为μ，在水平恒定推力的作用下，物体 沿斜面匀速向下运动。 求：水平推力的大小_____________ 斜面对物体支持力的大小__________
B．FT = mg，FN = 2mg
C．FT = mg，FN = 3 mg
D．FT =
23 3
m，g
FN
2
=3
mg
动态平衡问题
几何法和正交分解法的应用
动态平衡问题
• 讨论物体静止时，受力的大小及方向的变 化的一类问题
• 解决问题的方法 几何法-----画平行四边形或三角形 正交分解法----建立方程组讨论
F α
FN α
G F合
解法一：合成法
如图，物体静止，合力为零。 几何知识可得：
F=F合=G/cosα FN=Gtanα
例1：如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在
第3章第5节共点力的平衡(课件)
环节三：共点力的平衡条件的应用
在求解过程中，大家在求哪两个力的合力时遇到了困 难？有没有更容易的处理方法呢？
利用正交分解法处理问题的步骤： (1)建立xOy直角坐标系。 (2)将不在坐标轴上的力分解到坐标轴上。 (3)分别求出x轴、y轴上各分力的矢量和。 (4)求共点力的合力。
环节三：共点力的平衡条件的应用
环节二：探究共点力的平衡条件
如果有四个力，它们使物体处于静止状态，这四个力 是什么关系呢？
可以分别把两个力求合力，再比较这两个合力的关系。 应该也是相等的。
环节二：探究共点力的平衡条件
该如何设计实验证明你的猜想？ 可以利用力传感器来测量拉塑料片的四个力，并用磁 铁让力传感器固定在黑板平面上。记录数据，同时用手机 拍照得到四个力的方向。把数据和图片导入几何画板，得 出两个合力，并对这两个合力进行比较。
拉力F为3 723 N。
课堂练习
C
课堂练习
课堂练习
你能根据老师提供的带有3个孔的透明塑料环状圆片1 个、棉线3条、弹簧测力计3个、白纸和木板等实验器材， 设计一个验证实验吗？
用弹簧测力计将塑料片保持在平衡状态即静止状态； 然后，记录这三个力的大小和方向；再利用平行四边形定 则求其中两个力的合力，再和第三个力进行比较。
环节二：探究共点力的平衡条件
根据实验结果可以得出什么结论？ 三个力使塑料片处于静止时，两个力的合力与第三个 力大小相等，方向相反，在同一条直线上。
环节二：探究共点力的平衡条件
如果用两条互成角度的细线把矿泉水瓶提起并静止。 此时，矿泉水瓶受到几个力的作用？它们是什么关系？你 怎么证明这个关系？
矿泉水瓶受到三个力的作用。两个拉力的合力应该和 矿泉水瓶的重力大小相等，方向相反，作用在同一条直线 上。这三个力的合力应该为0。
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第三节 力的平衡
zxxkw
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1、知道平衡力的概念，知道什么是平衡状态；
2、认识在平衡力的作用下，物体保持静 止状态或匀速直线运动状态；
3、通过实验探究，认识二力平衡的条件，理解 物体运动状态改变的原因；
4、会运用二力平衡条件解决简单的实际问题。
静
止
F
的
电
灯
G
N
G
静止放在桌面上的书
N 2450牛
f
F
Ｇ
9、有一重为9.8牛的木块，在水平桌面上滑动时受到0.2 牛的摩擦力，要使它在水平面上做匀速直线运动，所受的 水平拉力是__0_._2__牛；要使它在竖直方向上匀速上升，则 在竖直方向上的拉力又是__9_._8__牛。
f
F
6、一个小球重2牛，向右上方45°角做匀速直线运 动则小球受力示意图正确的是（ B ）
7、质量m为0.01克的一滴水在空中匀速直线下落,它受到
空气阻力的大小为多少牛? 方向如何?
解：已知水滴的质量m=0.01g=1×10-5kg, 由于G=mg=1×10-5kg×9.8N/kg=9.8×10-
例题 静止在水平桌面上的一个物体，下面哪 两个力是平衡力（ C ） A、物体对桌面的压力和物体所受的重力 B、物体对桌面的压力和物体所受的支持力 C、物体所受的重力和支持力 D、物体所受重力和地面对桌子的支持力
平衡力与相互作用力的异同：
相互作用力
平衡力
作用在两个物体上
作用在同一物体上
大小相等
大小相等
｛ 1、平衡状态
静止状态 匀速直线运动状态
平衡力： 处于平衡状态的物体所受的力叫平衡力。
蛋糕受到重力和支持力的作 用，因为蛋糕静止不动，所 以作用于蛋糕的重力和支持 力是一对平衡力。
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
运动员和降落伞受到重 力和空气阻力的作用， 因为跳伞运动员匀速下 降，所以所受到的重力 和空气阻力是一对平衡 力。
阻力
Nxxkw
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Ｆ
Ｇ
起重机匀速吊起货物
不矛盾，物体受到的合 力为零时，与不受力的 效果是一样的。
以上物体受到外力 作用时也能保持静止状态或
匀速直线运动状态，这 与牛顿第一定律有矛盾吗？
物体在受到两个力 学.科.网 （或多个力）的作用
时，如果能保持静止 或匀速直线运动状态， 我们就说物体处于平 衡状态。使物体处于 平衡状态的两个力 （或多个力）叫平衡 力。
方向相反
方向相反
作用在同一直线上
作用在同一直线上
不同点：作用于物体不同 相同点：等大、反向、同线
1、下列哪组中的两个力相互平衡（ B ）
F1=5牛
F2=5牛
F2=5牛
A
B
F1=5牛
F1=5牛
F2=3牛
C
F1=5牛
F2=5牛
D
2、放在水平桌面上的木块处于静止状态，下列各 对力中是平衡力的是 （ C ） A、木块的重力和木块对桌面的压力 B、木块对桌面的压力和桌面对木块的支持力 C、木块的重力和桌面 对木块的支持力 D、木块的重力和木块 对地球的吸引力
3、用手握住酒瓶，酒瓶不会掉下来的原因是（ C ） A、手握酒瓶的力大于酒瓶受到的力 B、手对酒瓶的压力与酒瓶受到的重力相平衡 C、手对酒瓶的摩擦力与酒瓶受到的重力相平衡 D、手对酒瓶的摩擦力大于酒瓶受到的重力
4、
10牛
5、如图，一木块在同一平面上做匀速直线运动，第 一次速度小，拉力为F1，第二次速度大，拉力为F2. 这两次拉力的大小关系是F1_等__于__F2 .
二力平衡的条件
大小相等（等大） 方向相反（反向） 作用在同一直线上（同线） 作用在同一物体上（同物）
四个条件 缺一不可
彼此平衡的两个力的合力一定为零
二力平衡条件的应用
用弹簧测力计测量物体重力时，一定要求在物体稳定的
学.科.网
时候读数
实验探究滑动摩擦力与哪些因素有关时要使物体在水
平方向做匀速直线运动
实际上物体不受力的情况是没有的，我们平常看到的物 体保持静止或匀速直线运动状态情况都是因为物体受平 衡力的缘故． 力与运动的关系
F=？
阻力=？G
N=？
G
牵引力
在平直公路上做匀速 直线运动的汽车
F =?
匀速直线 下降
G =100N
例：质量是50克的灯泡悬挂在电线上静止不动，电线对灯
的拉力是多大？方向如何？
分析：以灯泡为研究对象，进行受力分析，灯泡受到竖直 向下的重力和电线对它的竖直向上的拉力，在这两个力的 作用下处于静止状态，那么这两个力就是一对平衡力，由 平衡力条件可知这两个力大小相等、方向相反，从而可以 求出拉力大小和方向。 解：已知灯泡的质量m=50g=0.05kg,由G=mg,即可以
求出灯泡的重力G=0.05kg×9.8N/kg=0.49N,又因 拉力F=G，所以F=0.49N。 答：电线对灯泡的拉力为0.49N。方向竖直向上。
铁架台
学.科.网
（纸板、细线所受的重力不计， 细线和滑轮间的摩擦力不计， 空气阻力不计。）
实验步骤：
1、在细线的两端悬挂质量相同的钩码。 2、把轻纸板扭转一下，松手。 3、在细线的两端悬挂质量不相同的钩码。 观察：纸板的运动情况（运动、静止）、受力情况（水 平方向上所受力的大小、方向、作用点）
实验记录表格
5N, 又因水滴在空中匀速直线下落，处于平衡状 态，受到平衡力。 所以空气阻力的大小等于重力大小。 方向竖直向上。
答：水滴受到的空气阻力大小为9.8×10-5N，方向 竖直向上。
8、质量为5t的汽车，在平直的公路上匀速前进，汽车受 到几个力？若它所受到的阻力是车重的0.05倍，求汽车 发动机的牵引力。
画出静止在水平桌面上的饮料瓶的受力示意图。 F
G
如果作用在一个物体上的两个力相互平衡， 这两个力需要满足什么条件呢？
A、两个力的大小相等、方向相反。
学.科.网
B、两个力在同一直线上，合力为零。
进行实验
C、两个力作用在同一物体上。 怎么知道我们的猜想是否正确呢？
实验探究：二力平衡的条件
实验器材：纸板、钩码、细线、
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1、知道平衡力的概念，知道什么是平衡状态；
2、认识在平衡力的作用下，物体保持静 止状态或匀速直线运动状态；
3、通过实验探究，认识二力平衡的条件，理解 物体运动状态改变的原因；
4、会运用二力平衡条件解决简单的实际问题。
静
止
F
的
电
灯
G
N
G
静止放在桌面上的书
N 2450牛
f
F
Ｇ
9、有一重为9.8牛的木块，在水平桌面上滑动时受到0.2 牛的摩擦力，要使它在水平面上做匀速直线运动，所受的 水平拉力是__0_._2__牛；要使它在竖直方向上匀速上升，则 在竖直方向上的拉力又是__9_._8__牛。
f
F
6、一个小球重2牛，向右上方45°角做匀速直线运 动则小球受力示意图正确的是（ B ）
7、质量m为0.01克的一滴水在空中匀速直线下落,它受到
空气阻力的大小为多少牛? 方向如何?
解：已知水滴的质量m=0.01g=1×10-5kg, 由于G=mg=1×10-5kg×9.8N/kg=9.8×10-
例题 静止在水平桌面上的一个物体，下面哪 两个力是平衡力（ C ） A、物体对桌面的压力和物体所受的重力 B、物体对桌面的压力和物体所受的支持力 C、物体所受的重力和支持力 D、物体所受重力和地面对桌子的支持力
平衡力与相互作用力的异同：
相互作用力
平衡力
作用在两个物体上
作用在同一物体上
大小相等
大小相等
｛ 1、平衡状态
静止状态 匀速直线运动状态
平衡力： 处于平衡状态的物体所受的力叫平衡力。
蛋糕受到重力和支持力的作 用，因为蛋糕静止不动，所 以作用于蛋糕的重力和支持 力是一对平衡力。
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
运动员和降落伞受到重 力和空气阻力的作用， 因为跳伞运动员匀速下 降，所以所受到的重力 和空气阻力是一对平衡 力。
阻力
Nxxkw
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Ｆ
Ｇ
起重机匀速吊起货物
不矛盾，物体受到的合 力为零时，与不受力的 效果是一样的。
以上物体受到外力 作用时也能保持静止状态或
匀速直线运动状态，这 与牛顿第一定律有矛盾吗？
物体在受到两个力 学.科.网 （或多个力）的作用
时，如果能保持静止 或匀速直线运动状态， 我们就说物体处于平 衡状态。使物体处于 平衡状态的两个力 （或多个力）叫平衡 力。
方向相反
方向相反
作用在同一直线上
作用在同一直线上
不同点：作用于物体不同 相同点：等大、反向、同线
1、下列哪组中的两个力相互平衡（ B ）
F1=5牛
F2=5牛
F2=5牛
A
B
F1=5牛
F1=5牛
F2=3牛
C
F1=5牛
F2=5牛
D
2、放在水平桌面上的木块处于静止状态，下列各 对力中是平衡力的是 （ C ） A、木块的重力和木块对桌面的压力 B、木块对桌面的压力和桌面对木块的支持力 C、木块的重力和桌面 对木块的支持力 D、木块的重力和木块 对地球的吸引力
3、用手握住酒瓶，酒瓶不会掉下来的原因是（ C ） A、手握酒瓶的力大于酒瓶受到的力 B、手对酒瓶的压力与酒瓶受到的重力相平衡 C、手对酒瓶的摩擦力与酒瓶受到的重力相平衡 D、手对酒瓶的摩擦力大于酒瓶受到的重力
4、
10牛
5、如图，一木块在同一平面上做匀速直线运动，第 一次速度小，拉力为F1，第二次速度大，拉力为F2. 这两次拉力的大小关系是F1_等__于__F2 .
二力平衡的条件
大小相等（等大） 方向相反（反向） 作用在同一直线上（同线） 作用在同一物体上（同物）
四个条件 缺一不可
彼此平衡的两个力的合力一定为零
二力平衡条件的应用
用弹簧测力计测量物体重力时，一定要求在物体稳定的
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时候读数
实验探究滑动摩擦力与哪些因素有关时要使物体在水
平方向做匀速直线运动
实际上物体不受力的情况是没有的，我们平常看到的物 体保持静止或匀速直线运动状态情况都是因为物体受平 衡力的缘故． 力与运动的关系
F=？
阻力=？G
N=？
G
牵引力
在平直公路上做匀速 直线运动的汽车
F =?
匀速直线 下降
G =100N
例：质量是50克的灯泡悬挂在电线上静止不动，电线对灯
的拉力是多大？方向如何？
分析：以灯泡为研究对象，进行受力分析，灯泡受到竖直 向下的重力和电线对它的竖直向上的拉力，在这两个力的 作用下处于静止状态，那么这两个力就是一对平衡力，由 平衡力条件可知这两个力大小相等、方向相反，从而可以 求出拉力大小和方向。 解：已知灯泡的质量m=50g=0.05kg,由G=mg,即可以
求出灯泡的重力G=0.05kg×9.8N/kg=0.49N,又因 拉力F=G，所以F=0.49N。 答：电线对灯泡的拉力为0.49N。方向竖直向上。
铁架台
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（纸板、细线所受的重力不计， 细线和滑轮间的摩擦力不计， 空气阻力不计。）
实验步骤：
1、在细线的两端悬挂质量相同的钩码。 2、把轻纸板扭转一下，松手。 3、在细线的两端悬挂质量不相同的钩码。 观察：纸板的运动情况（运动、静止）、受力情况（水 平方向上所受力的大小、方向、作用点）
实验记录表格
5N, 又因水滴在空中匀速直线下落，处于平衡状 态，受到平衡力。 所以空气阻力的大小等于重力大小。 方向竖直向上。
答：水滴受到的空气阻力大小为9.8×10-5N，方向 竖直向上。
8、质量为5t的汽车，在平直的公路上匀速前进，汽车受 到几个力？若它所受到的阻力是车重的0.05倍，求汽车 发动机的牵引力。
画出静止在水平桌面上的饮料瓶的受力示意图。 F
G
如果作用在一个物体上的两个力相互平衡， 这两个力需要满足什么条件呢？
A、两个力的大小相等、方向相反。
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B、两个力在同一直线上，合力为零。
进行实验
C、两个力作用在同一物体上。 怎么知道我们的猜想是否正确呢？
实验探究：二力平衡的条件
实验器材：纸板、钩码、细线、