共点力平衡条件的应用优秀课件
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
共点力的平衡条件(共12张PPT)优秀
在竖直墙壁上，用斜向上的恒力按着一重为G的木块沿墙壁作匀速运动，F与竖直方向的夹角为θ，求滑动摩擦因数μ。
共点力作用下物体的平衡条件是：
第二步 建立适宜的坐标系，把不在坐标轴 FA 、FB 不断增大
假设逐渐添加C端所挂物体的质量，那么最先断的绳(
)
O
B
上的力用正交分解法分到坐标轴上。 第五节 共点力的平衡条件
第八页，共12页。
二、合成法：物体受几个力的作用，将某几 个力合成，将问题转化为二力
平衡。
5、正交分解法; 将物体所受的共点力正交分解，平衡条件可表 示为：
由 F合=0 得： X轴上合力为零 ： Fx=0
y轴上合力为零 ： Fy=0
第九页，共12页。
正交分解法的根本思绪;
第一步 进展受力分析，画出受力图。
摩擦因数为μ，那么木块遭到的滑动摩擦力为：
(
)
B、D
A. μmg
B. μ(mg+Fsinθ)
C. μ(mg-Fsinθ)
θ
D. Fcosθ
第七页，共12页。
在竖直墙壁上，用斜向上的恒力按着一重为G的 木块沿墙壁作匀速运动，F与竖直方向的夹角为θ， 求滑动摩擦因数μ。
F
F
f
θ
N
f
G
N G
GFcos Fs in
F合 = 0
共点力作用下物体的平衡条件是： 物体所受的合外力力为零
4、平衡条件的运用;
一、分解法：物体受几个力的作用，将某个
力按效果分解，那么其分力与 其
它在分力反方向上的力满足平
衡条件。〔动态分析〕
第六页，共12页。
质量为m的木块在与程度方向成θ角的推力F的作用
共点力的平衡优秀课件1
1、什么是平衡状态？ 2、共点力作用下物体平衡的条件？
静止状态
平衡状态
静止 平衡状态
匀速直线运动 v≠0 a=0
静止状态
V=0
静止
v=0 a=0
平衡状态
匀速直线运动 v≠0 a=0
平衡状态的运动学特征：a=0
例1：关于平衡状态，下列说法正确的
是（ C ）
A、当物体速度等于零时，物体处于 平衡状态；
二、共点力作用下物体的平衡条件
3、多力平衡
F3
F123
F2
F5
F1234
F4
F1
F12
F合=0
结论：共点力作用下物体的平衡条件：
F合=0
例2、三个共点力作用在同一物体上，处于平 衡状态，其中一个力大小为4.0N，方向向北； 另一个力大小为3.0N，方向向东；那么第三
个力的大小和方向为（ B）
A、5.0N，向东北 B、5.0N，向西南 C、7.0N，向东北 D、7.0N，向西南
例3、如图所示，一个物体在四个共点力 作用下处于平衡状态，当F1、F2、F3三个力 保持不变，F4的大小不变，方向顺时针转
过90°时，物体所受合力的大小是（ B）
A、
2 2
F4
C、2F4
B、 2F4
D、
1 3 F4
例4、如图所示，将一个质量分布均匀，重为G的圆球 被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为 α，求绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少?
B、运动的物体一定不是处于平衡状态； C、当物体的运动状态保持不变，则
物体处于平衡状态； D、当物体处于平衡状态时，一定不
受外力作用。
二、共点力作用下物体的平衡条件
共点力作用下物体的平衡-精品PPT课件
例1、质点m在F1、F2、F3三个力作用下处于平衡状态，各力 的方向所在直线如图所示，图上表示各力的矢量起点均为O
点，终点未画，则各力大小关系可能为（ C ）
A．F1>F2>F3 C．F3>F1>F2
B．F1>F3>F2 D．F2>F1>F3
F1
450
1350 F3
600
F2
共点力平衡条件的推论：当物体受三个力平衡时，任意一 个力必定与两个力的合力大小相等，方向相反，作用在一 条直线上。（把三力平衡问题转化为两力平衡问题）
结点O所受拉力FT=mg,FTOA、 FTOB组成如右图所示三角形. 由图可
以看出，由于β角增大，开始阶段FTOB逐渐减小；
当FTOB垂直FTOA时，FTOB最小；然后FTOB又逐渐增 大，FTOA是一直增大.
例5、如图所示，固定在水平面上的光滑半球，
球心O的正上方固定一个小定滑轮，细绳一端
拴一小球，小球置于半球面上的A点，另一端
绕过定滑轮。今缓慢拉绳使小球从A点滑到半
球顶点，则此过程中，小球对半球的压力FN及
细绳的拉力FT大小变化情况是（ D ）
A．FN变大，FT变大 B．FN变小，FT变大 C．FN不变，FT变小 D．FN变大，FT变小
解析：小球每一时刻都处于平衡状态，作出
小球的受力分析示意图，根据平衡条件，由 矢量三角形和几何三角形相似，可得
结论 物体在共点力作用下的平衡条件是：
所受合外力为零。
公式表示为：F合=0 或
Fx=0 Fy=0
题型一 三力平衡问题的基 本解法
首先根据共点力平衡条件的推 论按比例认真做出物体的受力 分析示意图，然后再利用解直 角三角形（勾股定理或三角函 数）、解斜三角形（正弦定理 或余弦定理）或相似三角形的 数学方法求解。
共点力平衡条件的应用课件(教科版必修1)
共点力平衡条件的应用课件〔教科版必修1〕.ppt1、一、解答共点力平衡问题常用的方法处理共点力的平衡问题时，正确的受力分析是关键.当物体受三个力〔不平行〕而平衡时,这三个力确定是共点力,常用以下两种方法处理问题:1.三角形法〔1〕依据平衡条件,任两个力的合力与第三个力等大反向,把三个力放于同一个三角形中,三条边对应三个力,再利用几何学问求解.〔2〕三个力可以构成首尾相连的矢量三角形,这种方法一般用来商量动态平衡问题较为便利.2.正交分解法利用三角形法解题时构造的三角形一般为直角三角形才能解出结果.假设三个力不能构成直角三角形,或物体受力较多,一般承受正交分解法2、求解,物体处于平衡状态时,平衡条件为物体受多个力平衡时，我们可以通过求出其中几个力的合力，将多个力的平衡问题转化为二力平衡或三力平衡问题.【典例1】如以下图，质量为m的物体，在水平力F的作用下，沿倾角为α的粗糙斜面对上做匀速运动，求水平推力的大小.【解题指导】解答此题按如下思路分析：【标准解答】物体做匀速运动处于平衡状态，受力分析如以下图，由平衡条件得：沿斜面方向：Fcosα－mgsinα－f=0垂直斜面方向：N―mgcosα―Fsinα=0又有：f=μN解以上各式得：F=(sinα+μcosα)mg/(c 3、osα－μsinα)【规律方法】求解共点力作用下物体平衡的一般步骤〔1〕灵敏选取争辩对象；〔2〕将争辩对象隔离出来，分析物体的受力状况并画受力示意图；〔3〕依据物体的受力特点选取适当的方法,一般承受正交分解法；〔4〕列方程求解，并检查答案是否完好，合理.【互动探究】假设力F沿斜面对上，且物体沿斜面匀速下滑，求力F的大小.【解析】物体受竖直向下的重力mg、垂直斜面的支持力N、沿斜面对上的力F和摩擦力f做匀速直线运动，受力分析如以下图：由平衡条件得：沿斜面方向：F+f-mgsinα=0垂直斜面方向：N-mgcos4、α=0又有：f=μN解以上各式得：F=mg(sinα-μcosα)答案：mg(sinα-μcosα)【变式备选】如以下图，一个质量为m的物体，在平行于斜面的拉力F作用下，沿着倾角为α的斜面匀速向上运动，已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ.求拉力F的大小.【解析】物体处于平衡状态，受力分析如以下图，由共点力的平衡条件可知：平行于斜面方向：F-mgsinα-f=0，垂直于斜面方向：N-mgcosα=0，其中f=μN，由以上三式解得F=mgsinα+μmgcosα.答案：mgsinα+μmgcosα二、整体法和隔离5、法分析共点力平衡问题1.整体法：把两个或两个以上物体组成的系统作为一个整体来争辩的分析方法;当只涉及争辩系统的外力而不涉及系统内部物体间的相互作用力时，一般可承受整体法.2.隔离法：将所确定的争辩对象从四周物体(连接体)系统中隔离出来进展分析的方法，其目的是便于进一步对该物体进展受力分析，得出与之关联的力.为了争辩系统(连接体)内某个物体的受力状况，通常可承受隔离法.一般状况下，整体法和隔离法是结合在一起使用的.假设选单个物体作争辩对象主要解决相互作用力问题.单个物体的选取应选与外界接触的个数最少的物体.【典6、例2】〔2022·山东高考〕如以下图，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动〔m1在地面，m2在空中〕，力F与水平方向成θ角.那么m1所受支持力N和摩擦力f正确的选项是()A.N=m1g+m2g-FsinθB.N=m1g+m2g-FcosθC.f=FcosθD.f=Fsinθ【解题指导】解答此题时可按以下思路分析：【标准解答】选A、C.把质量为m1、m2的两个物体看成一个整体进展争辩，进展受力分析，水平方向上：f=Fcosθ，C正确；竖直方向上：N+Fsinθ=m7、1g+m2g，所以N=m1g+m2g-Fsinθ，所以A正确，B、D均错.【变式训练】如以下图，人重600N，木板重400N，人与木板、木板与地面间的动摩擦因数皆为0.2.如今人用水平力拉绳，使他与木板一起向右匀速运动，那么()A.人拉绳的力是200NB.人拉绳的力是100NC.人的脚给木板摩擦力向右D.人的脚给木板摩擦力向左【解析】选B、C.把人与木板看成一个整体，绳拉人与绳拉木板的力都为T，依据平衡条件有：2T＝μN=μ(G1+G2),所以T=100N，即人拉绳的力也是100N，故A错误，B正确；以人为研8、究对象，人也处于平衡状态，其中绳对人的拉力向右，因此木板对人的静摩擦力向左，依据力是物体间的相互作用，那么人对木板的静摩擦力方向向右，故C正确，D错误.所谓动态平衡问题，就是通过把握某一物理量，使物体的状态发生缓慢转变.由于缓慢转变，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：对争辩对象的任一状态进展受力分析，建立平衡方程，求出因变参量与自变参量的一般函数式，然后依据自变参量的转变确定因变参量的转变.2.图解法：对争辩对象进展受力分析，再依据平行四边形定那么或三角形定那么画出不同状态下9、的力的矢量图〔画在同一个图中〕，然后依据表示力的有向线段的长度转变推断各个力的转变状况.【典例】〔2022·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，A对B的作用力为F2，地面对A的作用力为F3.假设F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如以下图，在此过程中A.F1保持不变，F3缓慢增大B.F1缓慢增大，F3保持不变C.F2缓慢增大，F3缓慢增大D.F2缓慢增大，10、F3保持不变【解题指导】〔1〕首先分析物体B的受力状况，依据平衡条件列出方程，由F的转变确定F1、F2的转变.(2)再承受整体法分析受力状况,确定F3的转变状况.【标准解答】选C.如以下图，球B受到四个力作用，且保持静止，那么θ不变，F2cosθ=F+mg.假设F缓慢增大，那么F2增大.而F2sinθ=F1,那么F1也增大.对于整体而言：地面对A的摩擦力f=F1，地面对A的支持力N=F+G 总，所以f和N均缓慢增大，所以F3缓慢增大，C对.平衡条件应用不当导致错误〔2022·西安高一检测〕物体m恰好沿静止的斜面匀速下11、滑，现用一个力F作用在m上，力F过m的重心，且方向竖直向下，如以下图，那么()A.物体对斜面的压力增大B.斜面对物体的摩擦力增大C.物体将沿斜面加速下滑D.物体仍保持匀速下滑【正确解答】选A、B、D.加上力F后，物体受力如图,建立如以下图坐标系，分解F、mg，由平衡条件可得N=〔mg+F〕cosθ,f=μN，故A、B正确.不加F时,有mgsinθ=μmgcosθ,故加上F后仍有(mg+F)sinθ=μ(mg+F〕cosθ,故C错误，D正确.正确答案：A、B、D【易错分析】此题毁灭错选的缘由是对物体受力分析时，12、某一方向上物体平衡条件的应用把握不娴熟造成的.1.〔2022·广东高考〕如图为节日里悬挂灯笼的一种方式，A、B点等高，O为结点，轻绳AO、BO 长度相等，拉力分别为FA，FB，灯笼受到的重力为G.以下表述正确的选项是()A.FA 确定小于GB.FA与FB大小相等C.FA与FB是一对平衡力D.FA与FB大小之和等于G【解析】选B.由A、B两点等高，AO、BO等长可知，AO绳与BO绳两力对称，B正确；假设两绳间的夹角θ=120°时，FA=FB=G；当θ＜120°时：FA=FB＜G；当θ＞120°时：FA=FB＞G，故A错13、误；这两个力的大小相等但方向不在同始终线上，不是平衡力，C错误；这两个力不是大小之和而是矢量之和等于G，D错误.2.〔2022·奉贤区高一检测〕如以下图，截面为三角形的木块a上放置一铁块b,三角形木块竖直边靠在粗糙的竖直面上，现用竖直向上的作用力F，推动木块与铁块一起向上匀速运动，运动过程中铁块与木块始终保持相对静止，那么下面说法正确的选项是()A.木块a与铁块b间确定存在摩擦力B.木块与竖直墙面间确定存在水平弹力C.木块与竖直墙面间确定存在摩擦力D.竖直向上的作用力F的大小确定大于铁块与木块的重力之和【解析】选14、A.木块和铁块一起向上做匀速运动，依据平衡条件，木块与铁块之间确定有摩擦力.由于F是竖直向上的，故F的大小等于铁块与木块的重力之和，木块和墙壁之间无弹力和摩擦力，故A正确，B、C、D错误.3.如图，用斜向下的推力F推木箱，木箱恰好做匀速直线运动，那么推力F与木箱所受的摩擦力的合力的方向是()A.向下偏左B.向下偏右C.竖直向下D.水平向左【解析】选C.依据物体的平衡条件，F与摩擦力的合力与重力和弹力的合力等大反向，故C正确.4.如图，放在水平桌面上的木块受到F1=8N，F2=3N两水平推力作用而静止，假设撤去F15、1，那么物体在水平方向上受到的合力为()A.0NB.3N，向左C.2N，向右D.8N，向左【解析】选A.木块原来处于静止状态，那么所受摩擦力为静摩擦力，取向右为正方向,由平衡条件得F1-F3-f=0，得静摩擦力f=5N，向左.撤去F1后，F2使木块产生向左的运动趋势，由于F25N，故木块仍静止，故此时物体在水平方向上受到的合力为0N〔此时静摩擦力f′=3N,向右与F2平衡〕.应选A.5.〔2022·海淀区高一检测〕悬挂着的小球重6N，在均匀的水平风力作用下偏离了竖直方向θ=37°角而处于静止状态.求风对16、小球的作用力F和绳子的拉力T.〔sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75)【解析】小球受力如图小球平衡，有Tcos37°=G,Tsin37°=F由以上两式解得：T=7.5N,F=4.5N答案：4.5N7.5N一、选择题〔此题共6小题，每题5分，共30分.每题至少一个选项正确〕1.(2022·泰州高一检测)如以下图，物体A在竖直向上的拉力F的作用下能静止在斜面上，那么关于A受力的个数，以下说法中正确的选项是()A.A确定是受两个力作用B.A 确定是受四个力作用C.A可能受三个力作用D.A17、不是受两个力作用就是受四个力作用【解析】选D.假设拉力F等于重力，那么A仅受拉力F和重力两个力作用；假设拉力F小于重力，接触面不仅有弹力，而且有摩擦力，那么A受四个力作用，故D正确.2.(2022·南通高一检测〕如以下图，光滑斜面的倾角为θ,质量为m的物体在平行于斜面的轻质弹簧的作用下处于静止状态，那么弹簧的弹力大小为()A.mgB.mgsinθC.mgcosθD.mgtanθ【解析】选B.对物体m进展受力分析，如以下图，依据平衡条件，弹力F=mgsinθ,故B正确.3.如以下图，水平地面上的物体受一水平作用力F，物18、体保持静止状态，现将作用力F保持大小不变，方向沿逆时针方向缓缓转过180°，而物体始终保持静止，那么在这个过程中，物体对地面的正压力N 的大小和地面给物体的摩擦力f的大小的转变状况是()A.f不变B.f先变小后变大C.N先变小后变大D.N先变大后变小【解析】选B、C.将力F进展正交分解，F 的水平重量Fx=Fcosθ，先变小后变大，故静摩擦力f先变小后变大，B正确，A 错误；F的竖直重量Fy=Fsinθ,先变大后变小，而Fy+N=G，故对地面的压力N 先变小后变大，C正确，D错误.4.光滑小球放在两板间,如以下图,当19、OB不动,OA绕O点转动使θ角变小时,两板对球的压力FA和FB的转变为()A.FA变大B.FA变小C.FB变小D.FB变大【解析】选A、D.如以下图,当θ角变小时,两分力由FA、FB分别变为FA′和FB′,可见两力都变大，故A、D正确.5.〔2022·苏州高一检测〕放在水平地面上的物块，受到一个与水平方向成θ角斜向下的力F的作用，如以下图.假设保持力F的大小不变，而使力F与水平方向的夹角θ变小，且物块在水平地面上始终静止，那么，地面受到的压力N 和物块受到的摩擦力f的转变状况是()A.N变小，f变大B.N变大20、，f变小C.N变小，f变小D.N变大，f变大【解析】选A.对物块受力分析如图.正交分解得Fcosθ=f，Fsinθ+mg=N.故当θ变小时，f变大，N变小，A 正确.6.如以下图，电灯悬挂于两墙壁之间,更换水平绳OA使连接点A向上移动而保持O点的位置不变,那么在A点向上移动的过程中()A.绳OB的拉力渐渐增大B.绳OB的拉力渐渐减小C.绳OA的拉力先增大后减小D.绳OA的拉力先减小后增大【解析】选B、D.以O点为争辩对象,受力分析如图(a)所示,FOA与FOB的合力大小等于G,方向竖直向上.FOA、FOB、F构21、成封闭的矢量三角形,如图(b)所示,FOB的方向不变,FOA的箭头在FOB 上滑动,而箭尾始终在O点,那么FOA先减小后增大,FOB始终减小,即选项B、D正确.二、非选择题〔此题包括2小题，共20分，要有必要的文字表达〕7.〔8分〕〔2022·南京高一检测〕倾角为θ的固定斜面上有一质量为m的物体如图，当受一水平推力F作用时，求：〔1〕当斜面光滑时，假设要使物体沿斜面匀速下滑，F为多大？〔2〕假设物体与斜面间的动摩擦因数为μ，为让物体匀速上滑，那么F又为多大？【解析】〔1〕受力分析如图.物体受重力、斜面支持力和推力而处 22、于平衡状态，那么F=mgtanθ〔2〕受力分析如图，物体受重力、斜面支持力、推力和摩擦力共4个力作用，正交分解列方程：Fcosθ-mgsinθ-f=0①Fsinθ+mgcosθ-N=0②f=μN③由①②③得：F=mg(μcosθ+sinθ)/(cosθ-μsinθ)答案：(1)mgtanθ(2)mg〔μcosθ+sinθ)/(cosθ-μsinθ)8．〔挑战力气〕(12分)如以下图，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量m＝1kg，斜面倾角α＝30°，细绳与竖直方向夹角θ＝30°，光滑斜面体23、的质量M＝3kg，置于粗糙水平面上．(g取10m/s2)求：(1)细绳对小球拉力的大小；(2)地面对斜面体的摩擦力的大小和方向．【解析】(1)以小球为争辩对象受力分析如图甲所示．由平衡条件得F＝mg，Tcos30°＝解得T＝＝=(2)以小球和斜面整体为争辩对象受力分析如图乙所示，由于系统静止，所以f＝Tsin30°＝＝方向水平向左．答案：(1)(2)方向水平向左【方法技巧】求平衡问题的五种方法1.力的合成法物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，那么任意两个力的合力确定与第三个力大小相等，方向相反;“力的合成法24、〞是解决三力平衡问题的根本方法.2.正交分解法物体受到三个或三个以上力的作用时，常用正交分解法列平衡方程求解:Fx合=0,Fy合=0.为便利计算，建立坐标系时以尽可能多的力落在坐标轴上为原那么.3.三角形法对受三力作用而平衡的物体，将力矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的封闭力三角形，进而处理物体平衡问题的方法叫三角形法;力三角形法在处理动态平衡问题时便利、直观，简洁推断.4.相像三角形法物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态，力三角形与题设图中的几何三角形相像，进而力三角形与几何三角形对应成比例，依据比值25、便可计算出未知力的大小与方向.5.正弦定理法正弦定理:在同一个三角形中，三角形的边长与所对角的正弦比值相等;同样，在力的三角形中也满足上述关系，即力的大小与所对角的正弦比值相等.Thankyou!。
高一物理 共点力平衡条件的应用精品PPT课件
X
Y
FN
Ff
F11
60o F1
G2
G1
F12
60060o G
由平衡条件可知，在这两个方向上的合 力分别等于零
Y
FN
X
Ff
F11
解：物体受力如图所示，如图所 示建立坐标系，则平衡方程：
60o
G1
60060o G
G2 F12
F1 x轴： Ff + F11 = G 1 Y轴： FN = F12 + G 2
解： 物体共受三个力作用：绳子a 的拉 力F1，绳子b 的拉力F2，重力G . 这三 个力相互平衡，根据平行四边形定则：
F2 = G tan300 = 40×√3/3N=23.1N F1=COGS300 =40÷√3/2N=46.2N
例题2 物体A在水平力F1= 400 N的作用 下，沿倾角θ=600 的斜面匀速下滑。 物 体A受的重力G = 400N，求斜面对物体A 的支持力和A与斜面间的动摩擦因数μ。
F = G1+ f = G sin300 + μN N = G cos300 解上面的方程组，可得
F = mg sin300 +μ mgcos300 = 50×9.8×（0. 5 +0. 3×0. 87）N
= 37 2. 9 N
小结：
解决共点力平衡问题的常 用方法：图解法、正交分解 法、相似三角形法。
安静
第四章 物 体 的 平 衡
共点力平衡条速直线运动，我们就说这个 物体处于平衡状态
二、 平衡条件：
共点力作用下物体的平衡条 件是合力为零
1、二力平衡：两力大小相等，方向相反，作用在
同一直线上，合力为零
2、三力平衡：任意两力的合力必定与第三个力
专题二第讲共点力的平衡条件及其应用优秀课件
答案：A
图2－3－10
同类延伸：本题利用“相似三角形”求解动态平衡问题． 这类问题的特点是：物体在三力作用下动态平衡，且其中一个 力的大小和方向恒定，其他两个力的大小和方向都可变，这些 变化是由物体间距离的变化引起的，且题目还给出了有关边的 长度，这时要注意力的矢量三角形和几何三角形相似的知识运 用．
解析：M、m 整体受力如图2－3－6所示，由受力情况可 得，M相对地面有向左运动的趋势，受地面施加的向右的静摩 擦力，大小为Fcosθ，AD错误C正确；地面对M的支持力为 (M＋m)g＋Fsinθ，B错误．
答案：C
图2－3－6
1．(珠海 2012 届高三模拟)用轻弹簧竖直悬挂质量为m的 物体，静止时弹簧伸长量为L，现用该弹簧沿倾角为 30°的斜 面拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L，如图
题组1
对应考点1
1．(双选)如图 2－3－1 所示，质量分别为 m1、m2 的两个 物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速
直线运动(m1 在地面上，m2 在空中)，力 F 与水平方向成θ角． 则关于 m1 所受支持力 FN 和摩擦力 f 的大小正确的是( )
A．FN＝m1g＋m2g－Fsinθ B．FN＝m1g＋m2g－Fcosθ C．f＝Fcosθ
2 A.3tanα
图2－3－2
2 B.3cotα
C．tanα
D．cotα
解析：对于 A 和 B 物体进行受力分析，设 B 与斜面之间的 动摩擦因数为 μ，根据受力列出方程
2mgsinα＝μmgcosα＋2μmgcosα 求得 μ＝32tanα. 答案：A
题组2
对应考点2
3．如图2－3－3所示，细绳AO、BO等长，A点固定不动，
共点力的平衡及应用PPT课件
上，放一质量为 m 的小球，小球被竖
直的木板挡住，不计摩擦，则球对挡
板的压力是
(B )
A．mgcos α
B．mgtan α
C．cmosgα
D．mg
图6
解析 解法一：(正交分解法)：对小球
进行受力分析如图甲所示，小球静止，
处于平衡状态，沿水平和竖直方向建立
坐标系，将FN2正交分解，列平衡方程 FN1＝FN2sin α，mg＝FN2cos α，可得球对挡板的压力 FN1′＝FN1＝mgtan α，所以B正确．
15
由平衡条件得竖直方向 2Fsin θ＝G， 所以链条两端的张力为 F＝2sGin θ.
(2)在求链条最低处张力时，可将链条一分为二，取一半链条为研究对
象．受力分析如图乙所示，由平衡条件得水平方向所受力为 F′＝Fcos θ＝2sGin θcos θ＝G2 cot θ.
课堂探究•突破考 点 例 3 如图 6 所示，在倾角为 α 的斜面
平衡 物体受到的 合外力 为零，即F合＝ 0 或
条件 ΣFx＝
Fy＝0
基础再现•深度思考
思考：物体的速度为零和物体处于静止状态是一 回事吗？
答案 物体处于静止状态，不但速度为零，而且加 速度(或合外力)为零．有时，物体速度为零，但加 速度不一定为零，如竖直上抛的物体到达最高点 时、摆球摆到最高点时，加速度都不为零，都不属 于平衡状态．因此，物体的速度为零与处于静止状 态不是一回事．
课堂探究•突破考 点
解法二：(力的合成法)：如图乙所示，
小球处于平衡状态，合力为零．FN1与
FN2的合力一定与mg平衡，即等大反 向．解三角形可得：FN1＝mgtan α，所 以，球对挡板的压力FN1′＝FN1＝mgtan α，所以B正确．
4.2 共点力平衡条件的应用(共33张PPT)
图4－2－4
即时应用(即时突破，小试牛刀) 1.如图4－2－5所示，物体A、B叠放在水平桌面 上，在水平向右的恒力F作用下，A、B正以共同 的速度v向右做匀速直线运动，那么关于运动中物 体受几个力的说法正确的是( )
图4－2－5
A．A受4个，B受2个 B．A受5个，B受3个 C．A受5个，B受2个 D．A受4个，B受3个 答案：C
即时应用(即时突破，小试牛刀) 2.用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点，在墙壁 和球P之间夹有一矩形物块Q，如图4－2－6所 示．P、Q均处于静止状态，则下列相关说法正确 的是( )
图4－2－ 6
A．P物体受4个力 B．Q受到3个力 C．若绳子变长，绳子的拉力将变小 D．若绳子变短，Q受到的静摩擦力将增大
2．相似三角形法：利用表示力的矢量三角形与表 示实物的几何三角形相似的关系，建立方程求解， 应用这种方法，往往能收到简捷的效果．
3．三力汇交原理解题法：物体受三个力处于平衡 状态，不平行必共点．例如：有一半圆形光滑容 器，圆心为O，有一均匀直杆AB如图4－2－4所示 放置，若处于平衡状态，则杆所受的重力G、容器 对杆的弹力F和N是非平行力，由三力汇交原理可 知：G、F、N必相交于一点C.
变式训练2 放在水平地面上的物块，受到一个与 水平面方向成θ角斜向下的力F的作用，物块在水 平地面上做匀速直线运动，如图4－2－12所示， 如果保持力F的大小不变，而使力F与水平方向的 夹角θ减小，那么地面受到的压力N和物块受到的 摩擦力f的变化情况是( ) A．N变小，f变大 B．N变大，f变大 C．N变小，f变小 D．N变大，f变小
解析：选AC.因墙壁光滑，故墙壁和Q之间无摩擦 力，Q处于平衡状态，一定受重力、P对Q的压力、 墙壁对Q的弹力，以及P对Q向上的静摩擦力等4个 力作用，而P受重力、绳子的拉力、Q对P的弹力 等4个力作用，A项正确，B项错．把P、Q视为一 整体，竖直方向有Fcosθ＝(mQ＋mP)g，其中θ为绳 子和墙壁的夹角，易知，绳子变长，拉力变小，P、 Q之间的静摩擦力不变，C项正确，D项错．
《共点力的平衡》课件
《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
单击添加目录项标题
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
共点力平衡条件的应用-PPT精品.ppt
物体平衡的临界与极值问题
2020/12/30
物体平衡的临界与极值问题
1．动态平衡问题： 2．临界问题： 3．极值问题：平衡物体的极值，一般指在力的变化 过程中的最大值和最小值问题．
2020/12/30
临界问题是指：某种物理现象转化为另一种物 理
现象的转折状态称为临界状态。临界状态可理解为 “恰好出现”或“恰恰不出现”，至于是“出现” 还是“不出现”，需视具体问题而定。
其意义是：tgθ<μ时，重力沿斜面向下的分力小于滑动摩擦力；
•
tgθ=μ时，重力沿斜面向下的分力等于滑动摩擦力；
•
tgθ>μ时，重力沿斜面向下的分力大于滑动摩擦力；
•
1.将物体静止置于斜面上，
•
如tgθ≤μ，则物体保持静止；
•
如tgθ>μ，则物体不能保持静止，而加速下滑。
•
2.将物体以一沿斜面向下的初速度置于斜面上，
• FN－mgcosθ＝0
②
• FT－Ffm－mgsinθ＝0
③
• 由摩擦力公式知：Ffm＝μFN ④
• 联立①②③④四式解得mB＝m(sin θ＋μcos θ)．
• 再假设物体A处于将要下滑的临界状态，则物体A受的静摩
擦力最大，且方向沿斜面向上，根据平衡条件有：源自• FN－mgcos θ＝0
⑤
• FT＋Ffm－mgsin θ＝0 ⑥
2020/12/30
• 【例6】如图所示，用绳AC和BC吊起一 重物，绳与竖直方向夹角分别为30°和 60°，AC绳能承受的最大拉力为150N ，而BC绳能承受的最大的拉力为100N ，求物体最大重力不能超过多少？
2020/12/30
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α
B
解法一、用合成法：
取足球和网兜作为研究对象，受力如图所示， 由共点力的平衡条件可知：F1和F2的合力F与G大小 相等，方向相反。即F=G，由图中力的平行四边形可 求得:
F1=F ·tanα=mg·tanα
F2=F/cosα=mg/cosα
F2
F
F1
α
解法二、用分解法：
取足球和网兜为研究对象，受力如图所
1、放在水平桌面上静止不动的小球处于平衡状态。 ()
2、竖直上抛物体到达最高点时，处于平衡状态。 ()
3、电梯匀速上升时，电梯中的人处于平衡状态。 ()
4、只要物体速度等于零，我们就说物体处于平衡状态。 ()
在共点力作用下物体的平衡条件是：
F合=0
Fx合=0 FY合=0
例题：沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂 在A 点（如图），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。
力
常用方法： X的分解法
作
用
应用：
Fx合=0 正交分解法
下
Fy合=0
物
1、确定研究对象（物体或结点）
体
2、对研究对象进行受力分析，并画
的
出受力示意图。
平
解题的一般步骤： 3、分析研究对象的特点。
衡
4、运用条件，选择适当的方法，
列方程求解。
FX合=F1-F2sinα=0 解得F1=F2/sinα=mg·tanα
FY合=F2·cosα-G=0
F2=G/cosα
y
F2
Fy
α
X
Fx
F1
解题步骤
1、审题，选择恰当的研究对象。 2、正确分析受力并画出示意图。 3、应用平衡条件，选择恰当的方法，建立平衡
方程。 4、解方程，必要时对解题结果进行说明和 讨论。
共点力平衡条件的应用
复习题：___状态，我们就说物体处于 平衡状态。
2、物体在共点力作用下处于平衡状态的条件是 ___________。
3、当物体处于平衡状态时，它所受的某一个力与 所受的其余的力的合力关系是—————。
判断题：
练习题
如图所示，细线的一端固定与A点，线的 中心栓质量为m的物体上，另一端B用手 拉住，当AO与竖直方向成α角时，OB沿 水平方向时AO和BO对O点的拉力分别是 多大？ A
α
O
B
m
精品课件！
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小结：
平衡状态：保持静止或匀速直线运动状态
Fx合=0 平衡条件：F合=0
共
Fy合=0
点
X的合成法
示：将重力分解为F1'与F2'，由共点力平衡条
件可知：
F2
F1=F1'=mg·tanα
F2=mg·cosα
F1'
F1
α
G
F2'
解法三、用正交分解法求解：
取足球和网兜作为研究对象，受力如图示：
取沿水X平轴方Y轴向方为向X轴进，行竖分直解方，向由为平Y衡轴条，件将可F知2分，别 在X轴上和Y轴的合力分别等于0。