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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
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
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.
甲
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．
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.
甲
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．
人教版必修第一册3.5共点力的平衡课件2
F F （物3体）受对到各几个个力力沿作x、用y时坐，标如轴果进保行持正静交止分或解匀。速直线运动状态4，我们就说这个物体处1于平衡状态。 F F F 【拉例住题 ，使3】小半球径静为止R，的如球图形所物示体，固现定缓在慢水地平拉地绳面，1上在，使球小心球正由上A方到有B的一过光程滑中的，小半滑球轮对，小滑球轮的到支球持面力B的N和距绳离对为小h，球轻的绳拉的力一T的端1 大系小一变小化球的，情靠况放2是在（半球上）的A点，另一端绕过定滑轮后用力
共点力的平衡条件
➢ 四力平衡 等效 三力平衡 等效 二力平衡
F23 F2
F1
F3
F4
F123 F1
F23 F123
平衡条件： F合=0
F4
F4
共点力的平衡
（2）力的分解法
F32
F1
F3
F2
F31
任意一个力沿其余两个力的反 方向分解，其分力与其余两个力的 大小和方向关系：大小相等方向相 反，在同一条直线上即合力为0。
F 4、如图所示，用轻绳AO、BO系住一物体处于平衡状态，绳AO与竖直方向成一角度，绳BO水平。
4、力的正交分解法（三力及以上平衡）。
2
如图所示，物体在五个共点力的作用下保持平衡。
所受的拉力都减
任意（N-1）力的合力都与第N个力大小相等方向相反则N个共点力平衡。
F4 F1
F2 F3
想一想
F4 F1
F2 F3
想一想
A′
F4
θ
F3
想一想
A′
F4
F1′
θ
F2′ F3
想一想
A′
F4
F1
F1′
θ
F2′ F2 F3
35共点力的平衡课件高一上学期物理人教版2
FN Ff
共点力的 平衡
Gx
Gy
θ
G
一、平衡状态 1.定义：物体在几个力作用下保持静止或匀速直线运动的状态，叫平 衡状态。 缓慢移动，是移动速度无限小，运动中各点处于准“静止”状态，这种状 态可视为平衡状态，蕴含着极限思想。
2.处于平衡状态的物体其加速度是多大？
静止、匀速、缓慢移动，加速度a=0
3.v=0，就是静止吗？
【例题】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？
分析：用几段绳或轻杆连接的问题， 我们要对结点受力分析
方法1：矢量三角形法
FN
G
FN •
G
G mg
FT cos cos
如图所示，重物的质量为m，轻细绳AO和BO的A端、B端是固定的，平 衡时AO是水平的，BO与水平方向的夹角为θ，重力加速度为g，AO的拉 力F1和BO的拉力F2的大小分别是（ ） D
A． F1 mg cos C． F2 mg sin
B．
F1
mg
(多选)如图所示，在倾角为α的斜面上，放一质量为m的小球，小球和斜 面及挡板间均无摩擦，当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程 中( ) A.斜面对球的支持力逐渐增大 B.斜面对球的支持力逐渐减小 C.挡板对小球的弹力先减小后增大 D.挡板对小球的弹力先增大后减小
如下图所示，质量分别为mA、mB的A、B两个楔形物体叠放在一起，B靠在竖 直墙壁上，在力F的作用下，A、B都始终静止不动，则 A．墙壁对B的摩擦力大小为（mA＋mB）g B．A、B之间一定有摩擦力作用 C．力F增大，墙壁对B的摩擦力也增大 D．力F增大，B所受的合外力一定不变
共点力的 平衡
Gx
Gy
θ
G
一、平衡状态 1.定义：物体在几个力作用下保持静止或匀速直线运动的状态，叫平 衡状态。 缓慢移动，是移动速度无限小，运动中各点处于准“静止”状态，这种状 态可视为平衡状态，蕴含着极限思想。
2.处于平衡状态的物体其加速度是多大？
静止、匀速、缓慢移动，加速度a=0
3.v=0，就是静止吗？
【例题】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？
分析：用几段绳或轻杆连接的问题， 我们要对结点受力分析
方法1：矢量三角形法
FN
G
FN •
G
G mg
FT cos cos
如图所示，重物的质量为m，轻细绳AO和BO的A端、B端是固定的，平 衡时AO是水平的，BO与水平方向的夹角为θ，重力加速度为g，AO的拉 力F1和BO的拉力F2的大小分别是（ ） D
A． F1 mg cos C． F2 mg sin
B．
F1
mg
(多选)如图所示，在倾角为α的斜面上，放一质量为m的小球，小球和斜 面及挡板间均无摩擦，当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程 中( ) A.斜面对球的支持力逐渐增大 B.斜面对球的支持力逐渐减小 C.挡板对小球的弹力先减小后增大 D.挡板对小球的弹力先增大后减小
如下图所示，质量分别为mA、mB的A、B两个楔形物体叠放在一起，B靠在竖 直墙壁上，在力F的作用下，A、B都始终静止不动，则 A．墙壁对B的摩擦力大小为（mA＋mB）g B．A、B之间一定有摩擦力作用 C．力F增大，墙壁对B的摩擦力也增大 D．力F增大，B所受的合外力一定不变
[人教版]高中物理教材《共点力的平衡》PPT全文课件
![[人教版]高中物理教材《共点力的平衡》PPT全文课件](https://img.taocdn.com/s3/m/360836e487c24028905fc369.png)
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
物理人教版(2019)必修第一册3.5共点力的平衡(共19张ppt)
第三章 相互作用——力
3.5 共点力的平衡
1
导入新课
回忆：我们初中学过的二力平衡的特点有哪些？结合二力平衡的特点，
想一想，受共点力作用的物体，在什么条件下才能保持平衡呢？
FN
F拉
mg mg
作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上， 这两个力平衡。二力平衡时物体所受的合力为0。
新课学习
多力平衡：物体受多个力时，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。
FN
Ff
F牵
四力（多力）平衡
mg ★在共点力作用下物体平衡的条件：合力F合=0
新课学习
三力或三力以下时直接力的合成 三力以上时先正交分解再合成
新试课学一习试
物体在五个共点力的作用下保持平衡。如果撤去力F1，而保持其余四个
推新理课：学习在实际生产生活中，很多情况下物体受到三个力的作用而平衡， 请同学们根据前面所学知识，推导物体受三个力作用时的平衡条件。
据平行四边形定则，只需作出其中任意 两个力的合力来代替这两个力，就可以 把三力平衡转化为二力平衡。
三力平衡条件：任意两个力的合力与 第三个力等大、反向、共线，也就是 三力的合力为0。
力不变，请在图上画出这四个力的合力大小和方向。
如果将F1等大顺时针转动900，结果如何。
新课学习
共点力的平衡条件的应用
1.静态平衡 节点类静态平衡
【例题1】如图所示，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？
新课学习
解决极值问题和临界问题的常用方法 (1)极限法：首先要正确地进行受力分析和变化过程分析，找出平衡的临界点和极值点；临界 条件必须在变化中去寻找，不能停留在一个状态来研究临界问题，而要把某个物理量推向极端，即 极大和极小。 (2)数学分析法：通过对问题的分析，依据物体的平衡条件写出物理量之间的函数关系(画出函 数图象)，用数学方法求极值(如求二次函数极值、公式极值、三角函数极值等)。 (3)物理分析方法：根据物体的平衡条件，作出力的矢量图，通过对物理过程的分析，利用平 行四边形定则进行动态分析，确定最大值与最小值。
3.5 共点力的平衡
1
导入新课
回忆：我们初中学过的二力平衡的特点有哪些？结合二力平衡的特点，
想一想，受共点力作用的物体，在什么条件下才能保持平衡呢？
FN
F拉
mg mg
作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上， 这两个力平衡。二力平衡时物体所受的合力为0。
新课学习
多力平衡：物体受多个力时，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。
FN
Ff
F牵
四力（多力）平衡
mg ★在共点力作用下物体平衡的条件：合力F合=0
新课学习
三力或三力以下时直接力的合成 三力以上时先正交分解再合成
新试课学一习试
物体在五个共点力的作用下保持平衡。如果撤去力F1，而保持其余四个
推新理课：学习在实际生产生活中，很多情况下物体受到三个力的作用而平衡， 请同学们根据前面所学知识，推导物体受三个力作用时的平衡条件。
据平行四边形定则，只需作出其中任意 两个力的合力来代替这两个力，就可以 把三力平衡转化为二力平衡。
三力平衡条件：任意两个力的合力与 第三个力等大、反向、共线，也就是 三力的合力为0。
力不变，请在图上画出这四个力的合力大小和方向。
如果将F1等大顺时针转动900，结果如何。
新课学习
共点力的平衡条件的应用
1.静态平衡 节点类静态平衡
【例题1】如图所示，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？
新课学习
解决极值问题和临界问题的常用方法 (1)极限法：首先要正确地进行受力分析和变化过程分析，找出平衡的临界点和极值点；临界 条件必须在变化中去寻找，不能停留在一个状态来研究临界问题，而要把某个物理量推向极端，即 极大和极小。 (2)数学分析法：通过对问题的分析，依据物体的平衡条件写出物理量之间的函数关系(画出函 数图象)，用数学方法求极值(如求二次函数极值、公式极值、三角函数极值等)。 (3)物理分析方法：根据物体的平衡条件，作出力的矢量图，通过对物理过程的分析，利用平 行四边形定则进行动态分析，确定最大值与最小值。
物理人教版(2019)必修第一册3.5共点力的平衡(共31张ppt)
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，
模 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
型 AO和水平绳BO所受的拉力各等于多少？（请用两种方法求解）
建
构
F1
F2
F3
F3 = G
活动二：共点力平衡条件的应用
方法一：合成法
解：4 为1 和2 的合力，则4 与3 平衡，
因、两方向的合力都等于0，可列方程
F2 － F1x＝0
F1y － F3＝0
即F2 － F1 sinθ ＝0
F1 cosθ － G＝0
（1）
（2）
由（1）（2）式解得F1=
，
=
活动二：共点力平衡条件的应用
思考与讨论：
质
疑
解
释
F1和F2分别是悬绳AO和水平绳BO所受的拉力吗？
方法一：合成法
以滑梯上正匀速下滑的小孩为研究对象，受力分析如图所示，
科
学
思
维
=
Ff＝μFN
=
´
解得 tanθ =μ
由几何关系可得：tanθ=
可得：h=μ·AC=0.4×6m=2.4m
F=G
G’
FN
FN
Ff
Ff
G
G
活动二：共点力平衡条件的应用
如果悬点A向右移动，BO仍保持水平，
重物仍然静止悬挂，悬绳AOF1
F2
F3
解析法
活动三：动态平衡问题
图解法
夹角θ 减小，悬绳AO和水平绳BO
所受的拉力都减小。
F1最小值为G
F2最小值为0
活动三：动态平衡问题
模 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
型 AO和水平绳BO所受的拉力各等于多少？（请用两种方法求解）
建
构
F1
F2
F3
F3 = G
活动二：共点力平衡条件的应用
方法一：合成法
解：4 为1 和2 的合力，则4 与3 平衡，
因、两方向的合力都等于0，可列方程
F2 － F1x＝0
F1y － F3＝0
即F2 － F1 sinθ ＝0
F1 cosθ － G＝0
（1）
（2）
由（1）（2）式解得F1=
，
=
活动二：共点力平衡条件的应用
思考与讨论：
质
疑
解
释
F1和F2分别是悬绳AO和水平绳BO所受的拉力吗？
方法一：合成法
以滑梯上正匀速下滑的小孩为研究对象，受力分析如图所示，
科
学
思
维
=
Ff＝μFN
=
´
解得 tanθ =μ
由几何关系可得：tanθ=
可得：h=μ·AC=0.4×6m=2.4m
F=G
G’
FN
FN
Ff
Ff
G
G
活动二：共点力平衡条件的应用
如果悬点A向右移动，BO仍保持水平，
重物仍然静止悬挂，悬绳AOF1
F2
F3
解析法
活动三：动态平衡问题
图解法
夹角θ 减小，悬绳AO和水平绳BO
所受的拉力都减小。
F1最小值为G
F2最小值为0
活动三：动态平衡问题
《共点力的平衡》课件
Ppt
《共点力的平衡》PPT课件
单击添加副标题
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
《共点力的平衡》PPT课件
单击添加副标题
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
物理人教版(2019)必修第一册3.5共点力的平衡(共21张ppt)
题型三：空间力的平衡问题
根据几何关系可知，重力的下滑分力、滑动摩擦力、力F三个力的夹角为120°，
F与F合的夹角为60°，则物块匀速运动的方向与虚线间的夹角为ɑ=30°
题型三：空间力的平衡问题
题型三：空间力的平衡问题
①若物块从A向C运动，对物块受力分析有： ②若物块从C向A运动，对物块受力分析有：
分析下列图中正确的是（ D ）
题型一：共点力的静态平衡 【典例2】挂红灯笼是我国传统文化，用来表达喜庆。如图所示，一小灯笼用 轻绳连接并悬挂在O点，在稳定水平风力F作用下发生倾斜，轻绳与竖直方向 的夹角为37°，若灯笼的重力为4N，sin37°=0.6，cos37°=0.8， （1）画出灯笼的受力示意图； （2）求水平风力F和悬绳拉力T的大小； （3）分析说明随着风力的增大，绳子拉力T大小如何变化。
题型二：整体法和隔离法在平衡问题中的应用 【典例5】在竖直墙壁的左侧水平地面上，放置一个质量为M的正方体ABCD， 在墙壁和正方体之间放置一个质量为m的光滑球，正方体和球均保持静止，球 的球心为O，此时OB与竖直方向的夹角为θ，如图所示。正方体与水平地面间的 动摩擦因数为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求： （1）正方体和墙壁对球的支持力FN1、FN2分别是多大？ （2）保持球的半径和θ角不变，只增大球的质量， 为了不让正方体出现滑动，则球质量的最大值为多少？
题型一：共点力的静态平衡 【详解】（1）灯笼受到重力、风力、绳拉力，受力如图所示
题型一：共点力的静态平衡 【典例3】如图所示，质量m1=8kg的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点 为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2的人相连，轻绳OA系于天 花板上且与竖直方向的夹角θ=37°，物体甲及人均处于静止状态。（已知 sin37°=0.6，g=10m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求： （1）轻绳OB和OA的拉力大小； （2）人对地面的摩擦力大小及方向； （3）若人的质量m2=60kg，人与水平面之间的 动摩擦因数μ=0.2，欲使人在水平面上不滑动， 则物体甲的质量m1最大不能超过多少？
物理人教版(2019)必修第一册3.5共点力的平衡(共21张ppt)
例1 光滑水平面上，某物体在水平方向两个力的作用下处于静止状态，其中一个
力F在大小不变的情况下，将其方向在水平面内逆时针转过90°，保持另一个力
的大小、方向都不变，则欲使物体仍能保持静止状态，必须再施加的力的大小 为( B )
A.F
B. 2F
C.2F
D.3F
总结提升 由平衡条件得出的三个结论
训练1 (多选)下列运动项目中的运动员处于平衡状态的是(ACD ) A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时 B.蹦床运动员在空中上升到最高点时 C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内 D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时
FT＝G，将拉力FT向绳OA和OB的反向分解，由三角函数关系得 FA＝FTcos 30°＝19.6×0.866 N＝17.0 N FB＝FTsin 30°＝19.6×0.5 N＝9.8 N。
法三：正交分解法 如图所示，
建立直角坐标系，将绳子OA和OB的拉力沿x、y方向正交分解。 FT＝G
由平衡条件得
解析 法一：合成法
以结点O为研究对象，根据共点力的平衡条件，受力分析如图所示 F＝FT，且FT＝G
由三角函数关系得
F1 ＝ Fcos 30° ＝ 19.6×0.866 N≈17.0
N
F2＝Fsin 30°＝19.6×0.5 N＝9.8 N。
法二：分解法 以结点O为研究对象，根据拉力的作用效果进行分解如图所示。
水平方向：F1cos 60°＝F2cos 30° 竖直方向：F1sin 60°＋F2sin 30°＝FT 解得F1＝17.0 N，F2＝9.8 N。 答案 17.0 N，方向沿绳由O指向A 9.8 N，方向沿绳由O指向B
共点力平衡问题的解题思路 (1)明确研究对象(物体、质点或绳的结点等)。 (2)分析研究对象所处的运动状态，判定其是否处于平衡状态。 (3)对研究对象进行受力分析，并画出受力示意图。 (4)列平衡方程，应用共点力平衡的条件，选择恰当的方法(合成法、分解法)列 出平衡方程。 (5)求解方程，并讨论结果。
《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
(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
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共点力 的平衡
三力作用：任两力的合力与第三个力等大、反向 N个力作用：任一个力与其他所有力的合力等大，反向
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第三章 相互作用——力
物理[必修 · 第一册 RJ]
3．解题方法 (1)合成法：对于三个共点力的平衡，一般根据“任意两个力的合力 与第三个力等大、反向”的关系，结合三角函数、相似三角形等知识求
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第三章 相互作用——力
物理[必修 · 第一册 RJ]
解析：取足球作为研究对象，它共受到三个力的作用。重力G＝ mg，方向竖直向下；墙壁的支持力F1，方向水平向右；悬绳的拉力F2， 方向沿绳的方向。
这三个力一定是共点力，重力的作用点在球心O点，支持力F1沿球的 半径方向。G和F1的作用线必交于球心O点，则F2的作用线必过O点。既 然是三力平衡，可以根据任意两力的合力与第三力等大、反向求解，可 以据力三角形求解，也可用正交分解法求解。
解。
(2)分解法：对于三个共点力的平衡，也可将某一个力分解到另外两 个力的反方向上，得到的这两个分力必定与另外两个力等大、反向。
(3)正交分解法：物体受多个共点力的作用处于平衡状态时，可以建 立适当的坐标系，利用正交分解法求出x轴和y轴方向上的合力，应用Fx合 ＝0，Fy合＝0列式求解。
(4)三角形法：当三个共点力平衡时，三个力可以构成首尾相连的矢 量三角形，这种方法一般用来讨论动态平衡问题较为方便。
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第三章 相互作用——力
物理[必修 · 第一册 RJ]
解法1 用合成法 取足球作为研究对象，它们受重力G＝mg、墙壁的支持力F1和悬绳 的拉力F2三个共点力作用而平衡，由共点力平衡的条件可知，F1和F2的 合力F与G大小相等、方向相反，即F＝G，从图中力的平行四边形可求 得： F1＝Ftan α＝mgtan α F2＝F/cos α＝mg/cos α
第三章
相互作用——力
5．共点力的平衡
目标体系构建 课前预习反馈 课内互动探究 核心素养提升 素养脉络构建 课堂达标检测 夯基提能作业
第三章 相互作用——力
物理[必修 · 第一册 RJ]
目标体系构建
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Hale Waihona Puke 第三章 相互作用——力物理[必修 · 第一册 RJ]
【学习目标】 1．知道共点力的概念。 2．理解物体的平衡状态，掌握共点力的平衡条件，即F合＝0。 3．会用共点力的平衡条件解决有关问题。 4．能用图解法、解析法解决动态平衡问题。
(3)物体受两个力作用处于平衡状态，这两个力的合力一定为0。
(√ ) (4)速度为0的物体一定处于平衡状态。( × ) (5)“复兴”号列车在平直铁路上以350 km/h高速行驶时处于平衡状
态。( √ ) (6)合力保持恒定的物体处于平衡状态。( × )
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第三章 相互作用——力
物理[必修 · 第一册 RJ]
件？提示：处于平衡状态的物
体，其运动状态不发生变化，
加速度为0；共点力作用下物
体的平衡条件是合力为0。
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第三章 相互作用——力
物理[必修 · 第一册 RJ]
要点提炼
1．对共点力作用下物体的平衡的理解 (1)两种平衡情形：①静平衡：物体在共点力作用下处于静止状态。 ②动平衡：物体在共点力作用下处于匀速直线运动状态。 (2)“静止”和“v＝0”的区别与联系： v＝0aa≠＝00时时，，不是是静静止止，，是不平是衡平状衡态状态
态，我们就说这个物体处于__平__衡__状__态___。 知识点 2 共点力平衡的条件
在共点力作用下物体平衡的条件是__合__力__为__零___。
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第三章 相互作用——力
物理[必修 · 第一册 RJ]
『判一判』
预习自测
(1)处于平衡状态的物体一定处于静止状态。( × )
(2)运动的物体合力不会为0。( × )
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第三章 相互作用——力
物理[必修 · 第一册 RJ]
2．对共点力作用下物体平衡条件的理解 (1)共点力作用下物体的平衡条件有两种表达式：
①F合＝0，②FFyx合合＝＝00 ，其中Fx合和Fy合＝0分别是将力进行正交分解 后，在x轴与y轴上的合力。
(2)由平衡条件得出的三个结论：
二力作用：二力等大、反向，是一对平衡力
『选一选』 (2019·山东省济南市高一上学期期末)如图所示，轻绳
OA、OB和OP将一只元宵花灯悬挂在P点，花灯保持静止。已知绳OA和
OB的夹角为120°，对O点拉力的大小皆为F，轻绳OP对O点拉力的大小
为( A )
A．F
B． 2F
C． 3F
D．2F
解析：对O点受力分析并由平衡条件可知，OP绳的拉力等于OA绳与 OB绳的拉力的合力，由于OA绳与OB绳的大小相等，夹角为120°，由平 行四边形定则可知，两力的合力为F，即OP绳的拉力为F，故A正确。
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第三章 相互作用——力
典例剖析
物理[必修 · 第一册 RJ]
典题 1
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。
思路引导：足球处于三力平衡状态，可以应用分解法、合
成法或正交分解法等方法求解。
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第三章 相互作用——力
物理[必修 · 第一册 RJ]
『想一想』 孔明灯相传是由三国时的诸葛孔明发明的。如图所 示，有一盏质量为m的孔明灯升空后向着东北偏上方向 沿直线匀速上升，则此时孔明灯处于平衡状态吗？你能 求出此时孔明灯所受空气作用力的大小和方向吗？
解析：孔明灯升空后向着东北偏上方向匀速直线运动，合力为零， 处于平衡状态；只受重力和空气的作用力，根据平衡条件得到空气的作 用力的大小为mg，方向竖直向上。
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第三章 相互作用——力
物理[必修 · 第一册 RJ]
课内互动探究
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第三章 相互作用——力
物理[必修 · 第一册 RJ]
一 情境导入
共点力作用下物体的平衡
如图所示，甲图中的石头受到几个力的作用而处于静止状态；乙图
中的飞机做水平方向的匀速直线运动。试结合上述现象讨论：处于平衡
状态的物体有什么特点？物体若受多个共点力保持平衡，应满足什么条
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第三章 相互作用——力
【思维脉络】
物理[必修 · 第一册 RJ]
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第三章 相互作用——力
物理[必修 · 第一册 RJ]
课前预习反馈
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第三章 相互作用——力
物理[必修 · 第一册 RJ]
知识点 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