人教版高中物理选修(2-2)《共点力平衡条件的应用》ppt课件

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共点力的平衡人教版高一年级物理经典教辅PPT

2.平衡条件
物体在多个共点力作用下平衡时,合力总等于零。
3.当作用在一个物体上的多个共点力的合力等于零时,它们在水平方向上
的分力的合力等于零,在竖直方向上的分力的合力也等于零。
自我检测
1.正误辨析
(1)作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,则这两个力一定平衡。
(
)
答案 ×
(2)某时刻物体的速度为零,物体一定处于平衡状态。(
③多力平衡:若物体在多个共点力作用下处于平衡状态,则其中任意一个力
与其余所有力的合力等大、反向。
(3)当物体受三个力平衡时,将表示这三个力的有向线段依次首尾相连,会
构成一个矢量三角形,表示合力为0。
探究应用
例1物体在五个共点力的作用下保持平衡,如图所示,其中F1大小为10 N,方
向水平向右。
(1)若撤去力F1,而保持其余四个力不变,求其余四个力的合力的大小和方向;
处于平衡状态,这三个力的合力为零。可用以下两种方法求解。
(解法一)力的合成法
将风力F和拉力T合成,如图乙所示,由平衡条件知F与T的合力与重力等大
反向,由平行四边形定则可得

F=mgtan θ,T=
。
cos
(解法二)正交分解法
以金属球的重心为坐标原点,取水平方向为x轴,竖直方向为y轴,建立直角
坐标系,如图丙所示。由于金属球处于平衡状态,故水平方向的合力Fx合和
答案 (1)10 N 水平向左 (2)10√2 N
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。
变式训练1人站在自动扶梯上随扶梯匀速上升,如图所示,下列说法正确的
是(
)
A.人所受合力方向同图中速度的方向

共点力的平衡条件-PPT

4
第五节共点力的平衡条件
3.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
θ
N
f
G
此题答案： G F cos
F sin
F
f
N
G
G F cos F sin
5
第五节共点力的平衡条件
4.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？。
A. μmg
B. μ(mg+Fsinθ)
θ
C. μ(mg-Fsinθ)
D. Fcosθ
此题答案： B、D
3
第五节共点力的平衡条件
2.某公园要在儿童乐园中建一座滑梯，已知斜面与物体间滑动摩擦因数μ= 0.75，那么倾角θ至少要多少度儿童在斜面上才可以由静止开始滑下？
要多少度？
此题答案：倾角θ至少要37°
第五节共点力的平衡条件一.共点力作用在物体的同一点，或作用线相交于一点的几个力称为共点力。
N
F1
F2
F1
f
F 限速
G
40km/s
F3
F2
G
❖为了明确表示物体所受的共点力，在作示意图时，可以把这些力的作用点画到它们作用线的公共交点上。
❖在不考虑物体转动的情况下，物体可以当作质点看待，所以
力的作用点都可以画在受力物体的重心上。
7
正交分解法
此方法是力学解题中应用最普遍的方法，应注意学习。
⑴共点力作用下物体的平衡条件是：F合= 0； ⑵在建立直角坐标系时，要考虑尽量减少力的分解。
正交分解法把矢量运算转化成标量运算，极大的降低了数学

高中物理共点力的平衡及其应用57页PPT

61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学，如日中之光；志而好学，如炳烛之光。 ——刘向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好的教师是幸福，不如说好的教师是不幸。 ——海贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦。——杰纳勒尔·乔治·S·巴顿
谢Байду номын сангаас！
高中物理共点力的平衡及其应用
26、机遇对于有准备的头脑有特别的亲和力。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力量泉源之一，也是成功的利器之一。没有它，天才也会在矛盾无定的迷径中，徒劳无功。- -查士德斐尔爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯潘。

人教版高中物理选修2-2全册课件

日常生活中,斜面自锁现象有很多.楔子是倾角很小(小于摩擦角)的斜面,常常用来固定物体.
螺丝钉也利用了斜面自锁的原理.钉上的螺纹相当于旋转的斜面,沿着旋转的斜面转过一圈,就升高同样的高度h,也就是螺纹间的距离,称为螺距.螺纹升角α相当于斜面倾角.由于螺纹升角α小于摩擦角θ,所以当用它来紧固机件时,螺母尽管受到很大的压力,仍然不会移动.
个力的作用线相交于O点,因
G
此,它们是共点力.
物体静止或匀速上升时处于平衡状态,这三个力满足共点力的平衡条件, 即
F合=0
y
选取坐标轴，分别在 x方向和y方向列平衡方程.
F1
F2
α
α
O
G
F合x = F1 cosα - F2 cosα = 0
(1)
F合y = F1 sinα + F2 sinα – G = 0
θ
Fy合 = F2sin θ – mg = 0
F1 O
x
mg
{F1 = mgcot θ
图3
解得
因此选项BD正确。
F2 = mg/sin θ
2. （1998年广东高考题）如图5细绳AO，BO 等长，A点固定不动，在手持B点沿圆弧向C 点缓慢运动过程中，绳BO的张力将（）
A．不断变大
A
B
B．不断变小
αβ
(2)
其中G是已知量,F1、F2是未知量.
由(1)式可得 F1 = F2
代入(2)式,得 G
F1 = F2 = 2sinα
由此可知,物体所受的重力一定时,钢丝绳与水平线的夹角越大,钢丝绳对重物的拉力越小.当α接近90°时,钢丝绳的拉力接近G/2.
反之,钢丝绳与水平线的夹角越小,钢丝绳的拉力越大.当α为30 °时,钢丝绳的拉力等于G,当α小于30 °时,钢丝绳的拉力大于G.由牛顿第三定律可知,钢丝绳受重物的拉力也将随α角的减小而增大.

[人教版]高中物理教材《共点力的平衡》PPT全文课件

上表面光滑，滑块 Q 受到重力、P 的支持力和弹簧沿斜面向上的弹力。根据牛顿第三定律，物体 Q 必对物体 P 有压力，同时弹簧对 P 也一定有向下的弹力，因而木板 P 受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、Q 的压力和弹簧沿
A．3 个
B．4 个
斜面向下的弹力，C 项正确。
C．5 个
D．6 个
解析：用整体法分析，把两个小球看做一个整体，此整体受到的外力为竖直向下的重力 2mg、水平向左的力 F(甲受到的)、水平向右的力 F(乙受到的)和细线 1 的拉力 F1，两水平力相互平衡，故细线 1 的拉力 F1 一定与重力 2mg 等大反向，即细线 1 一定竖直；再用隔离法，分析乙球受力的情况，乙球受到竖直向下的重力 mg、水平
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直斜面方向分解，由平衡条件，在沿斜面方向有 F＝mgsin 30° ＋μmgcos 30°，解得 m＝150 kg，
A．150 kg C．200 kg
B．100 3 kg D．200 3 kg
A 项正确。答案： A
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擦力三个力作用，M 和 N 整体受到重力和外力 F 两个力作用，竖直墙对物体 M 没有作用力，所以物体 M 受到外力 F、重力、N 对 M 的压力和摩擦力四个力作用，选项 A、B、C 错误，D 正确。答案： D
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答案： A 返回

高中物理共点力平衡条件的应用教案课件新课标人教版选修2-2

共点力平衡条件的应用教学目标知识目标1、知道什么叫共点力作用下的平衡状态．2、掌握共点力的平衡条件．3、会用共点力的平衡条件解决有关平衡问题．能力目标1、培养学生应用力的矢量合成法则平行四边形定则进行力的合成、力的分解的能力．2、培养学生全面分析问题的能力和推理能力．情感目标1、教会学生用辨证观点看问题，体会团结协助．例1如图，一物块静止在倾角为37°的斜面上，物块的重力为20N，请分析物块受力并求其大小．分析：物块受竖直向下的重力，斜面给物块的垂直斜面向上的支持力，斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力．解：1、方法1——用合成法（1）合成支持力和静摩擦力，其合力的方向竖直向上，大小与物块重力大小相等；（2）合成重力和支持力，其合力的方向沿斜面向下，大小与斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力的大小相等；（3）合成斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力和重力，其合力的方向垂直斜面向下，大小与斜面给物块的垂直斜面向上的支持力的大小相等．合成法的讲解要注意合力的方向的确定是唯一的，这有共点力平衡条件决定，关于这一点一定要与学生共同分析说明清楚．2、方法2——用分解法理论上物块受的每一个力都可分解，但实际解题时要根据实际受力情况来确定分解哪个力(被确定分解的力所分解的力大小方向要明确简单易于计算)，本题正交分解物块所受的重力，利用平衡条件，，列方程较为简便．为了学生能真正掌握物体的受力分析能力，要求学生全面分析使用力的合成法和力的分解法，要有一定数量的训练．方法2的拓展1：一物块静止在倾角为的斜面上，物块的重力为，请分析物块受力并分析当倾角慢慢减小到零的过程其大小的变化情况．解：依题意用分解法将物块受的重力正交分解，利用，的平衡条件，得斜面给物块的垂直斜面向上的支持力的大小为，斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力的大小．物块受的重力是不变的(关于这一点学生非常清楚)，根据数学的知识的分析可以知道当倾角慢慢减小到零的过程，逐渐增大，最后等于物块的重力；逐渐减小，最后等于零．适当的时候，提醒学生分析的方法和结论；提醒学生极限法的应用，即倾角等于零时的极限情况下分析题目．方法2的拓展2：一物块放在倾角为的斜面上，物块的重力为，斜面与物块的动摩擦因数为，请分析物块受力的方向并分析当倾角慢慢由零增大到90°的过程，物块对斜面的压力受到的摩擦力其大小的变化情况．分析物块受力：时，只受两个力重力和斜面给的支持力，此时没有摩擦力；时，物块只受一个力，物块的重力．(此亦为极限法处理)．借此，和学生一起分析，可知物块的运动状态是变化的，既开始时物块静止在斜面上，这时物块受三个力．物块的重力，斜面给物块的支持力和斜面给物块的静摩擦力．在斜面给物块的静摩擦力等于物块的下滑力时，物块开始滑动，此时物块依旧受三个力，物块的重力，斜面给物块的支持力和斜面给物块的滑动摩擦力．物块处于加速运动状态．(这里学习应用了运动性质的分段处理方法)．在此基础上分析每个力的大小变化情况．(利用物体平衡条件和滑动摩擦力的性质来分析求解)．重力大小不变；斜面给物块的支持力的大小逐渐减小；斜面给物块的摩擦力的大小是先增大后减小．利用正交分解分析物体的受力情况例2质量为的物体，用水平细绳拉着，静止在倾角为的光滑固定斜面上，求物体对斜面的压力的大小．如图所示．解：解决力学问题首先对（研究对象）物体进行受力分析，物体在斜面上受三个力：重力、支持力、绳的拉力．以作用点为原点建立如图所示的平面直角坐标系．由平衡条件即，（找准边角关系）可得：由此得到斜面对物体的垂直作用力为：由牛顿第三定律（作用力和反作用力的关系）可知：物体对斜面的压力的大小为：探究活动作图法根据力的平行四边形定则，利用直尺（一般常用的是毫米刻度尺）去求几个力的合力或去求合力的某一个分力．利用作图法解决共点力作用下物体的平衡问题，虽然此种方法简洁、直观、方便，但由于在利用作图法过程中误差的存在（包括作图误差、视图误差、测量误差等）不可避免，得到的结果太粗糙．因此，我们在解题时一般不用作图法．而只是在探讨力的变化规律及相互关系时使用．题1 验证两个分力和合力的关系遵从平行四边形定则题2 探讨随着两个共点力大小及夹角发生变化时合力的变化规律上面两个例题请同学们自己用直尺动手作一下实地的研究．。

2020-2021学年高二下学期物理人教版选修2-2第一章第一节共点力平衡条件的应用课件

首先对A、B利用整体法分析受力，可知墙面对 A无弹力；再以B为研究对象，它受四个力作用，重力竖直向下、弹力竖直向上、A对B的压力垂直斜面斜向下，A对B沿斜面向下的摩擦力；以 A为研究对象，它受三个力作用，本身受到的重力、B对A的支持力和B对A沿斜面向上的摩擦力．故选：A．
3、如图所示，两个等大、反向的水平力F 分别作用在物体A和B上，A、B两物体均处于静止状态．若各接触面与水平地面平
思考：受力的分析的一般步骤？
2、受力分析的一般步骤：（1）明确研究对象，即将研究对象隔离。研究对象可以是单个物体或物体的一部分（质点、结点），也可以是多个物体组成的系统。（整体和隔离法）
（2）对物体受力分析，
•受力分析的一般顺序：重力、弹力、摩擦力，其他力。（注意：只画物体受到的力，不画施加的力）一重二弹三摩擦，如有外力直接加；重力一定有，弹力看四周，分析摩擦力，不漏电、磁、浮。
内力：系统内各物体间的相互作用力
（2）整体法和隔离法整体法：以相对静止的几个物体看作一个整体来研究的方法。
隔离法：把系统分成若干部分并隔离开来，分别以每一部分为研究对象进行受力分析。
4、典型例题
（1）处于水平地面上的物体(接触面粗糙)
水
FN
FN f
平
静止
面
F
G
G
物体向右运动物体向左运动
FN
（3）画出力的示意图：它不同于力的图示，不需要按一定的标度表示出力的大小。
（4）检查受力分析是否有误（检查画出的每一个力能否找出它的施力物体，检查分析结果能否使研究对象处于题目中所给的运动状态。否则，必然发生漏力、多力或者错力现象）
3、整体法和隔离法
（1）外力和内力外力：系统之外的物体对系统的作用力

2020-2021学年高二物理人教版选修2-2第一章第1节共点力平衡条件的应用课件

（3）一个摩擦力。
N12
N2
f12 G2
对物块m受力分析，如图：
f21
N21
G1
(2)、（对整体进行受力分析）
对整体进行受力分析的方法叫整体法，整体法仍然可以用上面的步骤，但要注意这一点：只分析整体受到的外力，而不分析内力。那么，什么是内力，什么是外力呢？外力就是整体外的物体对整体内的任一物体的作用力就叫外力。整体内物体之间的相互作用力就叫内力。那么为什么不分析内力呢？因为内力对整体来说是一对平衡力。可以相互抵消。
T2
（1）受一个重力；
T1
（2）三个弹力：两个拉力，一个压力；
（3）一个摩擦力。
f
N
G
练习1：
如图所示，放置在水平地面上的直角劈M上有一个质量为m的物体，两者均静止，那么直角劈受几个力作用？画出受力示意图。
解析：
以直角劈为研究对象，受力分析如图所示：
（1）受一个重力；
（2）两个弹力：
一个压力，一个支持力；
受力分析
导入
《受力分析》这一节非常重要，为
什么呢？因为凡是牵涉到力的章节都要用到受力分析，如力、牛顿运动定律、功和能、动量、电场、磁场、电磁感应等，这些章节几乎覆盖了高中物理的全部内容。如果《受力分析》没有学好，这些章节学起来就比较困难，高中物理想学好也就难上加难了。反过来，《受力分析》学好了，这些章节学起来也就容易了，物理也就好学多了。所以我们要学好这一节。
FN－(M＋m)g＝0， F＝Ff 可得FN＝(M＋m)g 再以B为研究对象，受力分析 (如图所示)。因B 处于平衡状态，根据平衡条件有
竖直方向上：FABcos θ＝mg 水平方向上：Fn θ.

《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
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

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

高中物理共点力的平衡及其应用PPT课件

第23页/共55页
(3)判断研究对象是否处于平衡状态． (4)应用共点力的平衡条件，选择适当的方法，列平衡方程． (5)求解方程，并根据情况，对结果加以说明或必要的讨论．
第24页/共55页
2—1 质量为 m 的木块，被水平
力 F 紧压在倾角 θ＝60°的固定木
板上，如右图所示，木板对木块的
作用力为( )
第31页/共55页
据此可知作出几组平行四边形，反映出N1、N2 的变化情况，如上图所示．当θ逐渐增大时， N2与竖直方向的夹角逐渐减小，N2→N′2→N″2；当θ＝90°时，N2＝N＝G＝mg，所以N2逐渐减小，N1逐渐减小．【答案】见解析
第32页/共55页
【方法总结】动态平衡问题的分析方法： (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，求出应变参量与自变参量的一般函数式，然后根据自变量的变化确定应变参量的变化． (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)，然后根据有向线段(表示力)的长度变化判断各个力的变化情况．图解法适用条件：质点在三个力作用下处于平衡状态，其中一个力恒定，一个力的方向不变，第三个力的大小和方向都变化的情况．具体做法是：合成两个变力，其合力与恒力等值反向．
第29页/共55页
解法二：极限法小球受力如上图所示，N1 和 N2 均不为零，当挡板放在水平位置，即 θ＝90°时，N1＝0，故知 N1 在挡板缓慢放下时应减小．由解法一知初始时 N2 大于 mg，当挡板平放时，小球平衡，N2＝mg，故在整个过程中 N2 一直减小最后等于 0，N1 一直减小最后等于 mg.
第16页/共55页
静态平衡的求解沿光滑的墙壁用网兜把一个足

高中物理人教版《共点力的平衡》PPT免费课件

三、共点力作用下物体的平衡条件
物体所受的合力为零
所有外力的矢量和为零
F合 = 0
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Fx合=0
Fy合=0
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一、共点力：
几个力都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力就叫做共点力。
第五节共点力的平衡
二、平衡状态
1、平衡状态：物体受到几个力的作用时，保持静止或保
持匀速直线运动状态。(a=0) 2、例如斜面上静止的物体、随传送带匀速运动的物体
思考：受到共点力作用的物体，什么条件下才能保持平衡呢？
物体在三个共点力作用下平衡的条件是什么？
一个物体受到三个共点力力的作用而处于平衡状态，其中任意两个力的合力应该与第三力等大反向
N Ff
G
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例：如图所示，一个重为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，则绳子的拉力和墙壁
对球的弹力各是多少？
T T1 T
α
N
T2
N
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N=T2=Tsina

《共点力的平衡》课件ppt

作用,这三个力的作用线相交于一点,是共点力;
(2)方法1: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2: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。
,c点悬挂质量为m2
的重物,平衡时ac正好水平,此时d点正好与ac在同
5
一水平线上且到b点的距离为l,到a点的距离为 4l

1
(重力加速度为g),则两重物的质量的比值 2 为
(
5
A.2
)
B.2
5
C.4
3
D.5
解析法一:合成法
因c点处于平衡状态,所以任意两个力的合力均与第三个力大小相等,方向
相反,如图甲所示,根据平行四边形定则将力F与T1 合成,
等数学知识求解未知力
要点笔记正交分解法是根据需要分解,目的是把各力分解到相互垂直的
两个方向上去,便于在每条轴上运用代数运算来解决矢量的合成。
2.解决共点力作用下物体平衡问题的一般思路
[实例引导]
例2如图所示,一条不可伸长的轻质细绳一端跨过光
滑钉子b悬挂一质量为m1的重物,悬挂点为d,另一端

与另一轻质细绳相连于c点,ac= 2
方法3:利用分解法。挂牌保持静止时,其重力有两个效果,就是沿绳使挂牌向两
侧拉绳。将重力沿两侧绳的方向分解,利用解三角形的知识,也可确定绳的拉力
大小。
[知识点拨]
1.处理静态平衡问题的常用方法
方法
合成法
分解法