粤教版高一物理必修一-3.5 共点力的平衡条件 -课件(共16张PPT)

二、寻找共点力的平衡条件
1、演示模拟共点平衡实验
2、平衡状态
平衡状态：一个物体在共点力的作用下，如果保持静止或者做匀速直线运 动或者作匀速转动，我们就说这个物体处于平衡状态。
（1）共点力作用下物体平衡状态的运动学特征：加速度为零。
（2）“保持”某状态与“瞬时”某状态有区别： 竖直上抛的物体运动到最高点时，这一瞬时的速度为零（静止），但这一 状态不可能保持，因而这一不能保持的静止状态不属于平衡状态。
即斜面对球的作用力3.5Ｎ，挡板对球的作用力1.7Ｎ。
三、用共点力平衡条件解题的一般方法和步骤
1．确定研究对象 合理选择研究对象是解决平衡问题的关键，
它关系到能否做出解答或能否顺利地解答。 研究对象的选取可以是一个物体，一个结点，
或一个系统（相互作用物体的全体）。通常在 分析外力对系统的作用时，用整体法，在分析 系统内务物体间相互作用力时，用隔离法。
5、视问题的要求，对结果做出说明或讨论。
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四、跟摩擦力有关的平衡问题
这类问题是指平衡的物体受到了包括摩擦力在内共点力的作用． 做 这类题目时要注意两点：
1．由于静摩擦力的大小和方向都要随运动趋势的改变而改变，因此 维持物体静止状态所需的外力允许有一定范围；又由于存在着最大静摩擦 力，所以使物体起动所需要的力应大于某一最小的力，总之，包含摩擦力 在内的平衡问题，物体维持静止或起动需要的动力的大小是允许在一定范 围内的，只有当维持匀速运动时，外外力才需确定的数值。
C．桌面对A、B对A都有摩擦力，两者方向相
m 同，合力大小为 0g
D．桌面对A、B对A都有摩擦力，两者方向相
m 反，合力大小为 0g
解析：A、B一起做匀速运动，它们所受 的合外力必为零．为了分析A、B之间的作用 力，必须把A、B隔离开来，可先分析受力情
况比较简单的物体B．B在水平方向只可能受 A对它的摩擦力作用，除此之外没有其他物体 对B施加水平方向的作用力，而由B做匀速运 动可知，B在水平方向上所受合力必为零，所 以B不可能受到A施加的摩擦力作用。
2．对研究对象正确地受力分析并做出受力图 正确进行受力分析是正确分析物理过程或物
理状态的前提，是解决力学问题的基本能力要 求，受力分析通常接以下步骤进行，首先确定 研究对象（受力物体），然后按重力、弹力、 摩擦力及其他力的顺序来分析。
3．判定研究对象是否处于平衡状态 共点力作用下的物体如果处于平衡状态，则
力与第三力组成平衡力， F合=0 ，则物体处于 平衡状态。
物体的平衡状态：静止；匀速直线运动；匀速 转动。
例１：如图中，如果小球重３Ｎ，光滑斜面的倾角为30度，求斜面及竖直 放置的挡板对小球的作用力。
分析：以小球为研究对象，小球受到斜面对
它的作用力 N1挡板对它的作用力N2 和重
力Ｇ这三个力的作用，根据共点力的平衡条
对于A物体在水平方向与绳子相连，而绳子系着C物体做匀速运 动，所以绳子的拉力等于C的重力大小，故绳子对A物体施加一水平
向右的拉力作用，大小为m0g，要使A物体平衡，桌面需对A施加一
水平向左的摩擦力作用。本题的正确选项应为A。
五、三个共点作用下物体平衡问题
在同一平面内的三个非平行力，当三力平 衡时，三力的作用线必交于一点，达到共点平 衡。因为取二相交力的合力，必须与第三个力 等值反向且在一直线上，物体才没有平移及转 动。
有关三力平衡问题解题方法较多，如：力 的合成法 ，正交分解法，矢量三角形法等， 不再一一举例。
六、小结：
共点力作用下物体平衡的运动学特征是保持 静止或匀速直线运动状态。
共点力作用下物体的平衡条件是合力为零。
共点力作用下物体平衡的解法有多种，但每 种都以F合=0为根据。
常用的解法是将力正交分解后，再按Fｘ=0， Fｙ=0求解。
物体保持着静止状态或匀速直线运动的状态或 匀速转动。
4、运用平衡条件，选择合适的方法列出平衡 方程解题。
若物体受力较多时，一般可选用力的正交 分解法，即建立直角坐标系，将各力分解到两 相互垂直的坐标轴上，然后列等式解题。
对有些问题，我们也可采用根据力的作用 效果分解后根据平衡条件解题，对三力平衡的 问题，常采用三力组成封闭三角形的特征，利 用三角形方面的数学知识来求解。
件点，击N右1和图链N接2的合力Ｎ与重Ｇ的大小相等。
解：小球的受力分析如图所示，由几何关系得：
N1 N / C O S αN2 N t a n αN G 相关链接
代入数据解得：
N1 N C O S α 3 2 3 N 3 . 5 N
N 2 N t a n 3 00 3 1 3 N 1 . 7 N
观察与分析：
分析刹车过程中汽车的受力情况
分析被风吹着的气球的受力情况
点击链接受力分析
一、共点力
共点力---几个力如果都作用在物体的同一点，或它们 的作用线相交于同一点，这几个力叫共点力。
图一
F3
图一
F2
F1 点击链接受力分析 上图中，他们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， 那么，这几个力叫做共点力。
2．由于滑动摩擦力F=FN，要特别注意题目中正压力FN的大小的分 析和计算，防止出现错误。
m m 例：A、B、C三个物体质量分别为M、 和 0，作如下图所示的连结，
绳子不可伸长，且绳子质量、滑轮的摩擦均不计，若B随A一起沿水平桌面 做匀速运动，则可以断定：
m A．物体A与桌面间有摩擦力，大小为 0g m B．物体A与B间有摩擦力，大小为 0g
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Байду номын сангаас 3、共点力作用下物体的平衡条件
在共点力作 用下物体的平衡
气球受力
条件是合外力为
零，即：
F合=0
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力的平衡：作用在物体上的几个力的合力为零， 这种情形叫做力的平衡。 F合=0，则在任一方向 上物体所受合力也为零。
特例： ①物体受两个共点力作用：若两力组成平
衡力， F合=0 ，则物体处于平衡状态。 ②物体受三个共点力作用：若任两力的合