学案18：共点力平衡1

学案18、共点力的平衡（一）

姓名__________班级________________

★知识目标：

1．理解共点力作用下物体平衡的概念；

2．理解物体在共点力作用下的平衡条件；

3．学会利用力的合成、力的分解和正交分解等知识解决平衡问题；

4．经历在实际问题中建模、分析过程，领悟等效替代的思想方法。★课前小练：

1．共点力：物体同时受几个力的作用，如果这几个力都作用于物体的或者它们的作用线交于，这几个力叫共点力。

2．平衡状态：一个物体在共点力作用下，如果保持或运动，则该物体处于平衡状态。

3．物体受到二力时的平衡条件是：。

★课堂讲练：

一、物体的平衡状态

下面请同学看四幅熟悉的图片，思考下列问题：

（1）画出上图中各物体受到的力；

（2）图中各物体是否均处于平衡状态为什么

（3）判别是否处于平衡状态，有何规律可循

归纳：物体保持

．．．．．．，物体就处于平衡状态。

．．静止

．．或．做．匀速直线运动

二．共点力的平衡条件

1．定义：物体在共点力作用下，处于静止或做匀速直线运动的状态，

叫做共点力的平衡。

2．共点力的平衡条件：。

例1、分析课本P69图2—44中，静止悬挂于天花板上的电灯的受

力平衡情形。

分析：（1）电灯受到重力G和拉力T的二个力的作用；

（2）这二个力的大小相等，方向相反，且在作

用在同一直线上；

（3）这二个力的合力为零。

结论：二个共点力作用下，物体的平衡条件为：

G=T，即： F合=G-T=0。

3．三个共点力作用时的平衡条件：

（1）若物体受到不在同一直线上的三个力的作用时，平衡条件又

将如何呢

（2）在倾角为 的斜面上静止的小木块重为G，受

到的摩擦力和对斜面的压力分别为多少大

结论：三个共点力作用下，物体的平衡条件为：________________________。

推广：应用类似“等效替代”的方法，可得到三个以上的共点力

平衡条件仍是合力为零

．．．．。

总结：共点力作用下物体的平衡条件为：作用在物体上各力的

___________________。

三．应用

例2、用弹簧测力计沿着光滑斜面的方向将一个所受重力为5N的

木块匀速向上拉，这是弹簧测力计的读数为，求斜面对木块的弹力

的大小。

归纳解题步骤：

（1）确认研究对象；

（2）对研究对象进行受力分析；

（3）运用合成或分解的方法进行求解。

例3、一个圆柱体重为200N，其轴两端被两根平行的轻质棒支持着，置于光滑的斜面上，如图所示。求棒受到圆柱体的压力和斜面受到的压力。

解题归纳：

（1）在研究三个力中其中两力互成直角的平衡问题时，常采用合成法

（2）在研究三个力中其中任意两力不互成直角或研究三个以上力的平衡问题时，经常采用的是正交分解的方法。

（3）正交分解是解决物体平衡最常用的方法，对与任何模型都可用此

方法解决。

课堂小结：

1．物体的平衡状态是指：______________________；平衡条件是

____________________。

2．物体受三个不相互平行的力而处于平衡状态，这三个力一定共

点力。

3．物体受三个力（其中有两力互相垂直）不在同一直线上的共点

力作用而处于平衡状态，在求解某一力时，一般用的方法是

__________________________________________。

4．运用共点力平衡条件求解时，一般采用的步骤应如何

★课后巩固：班级_____________ 姓名

__________________

1、如右图所示，重为10N的光滑球用细绳挂在竖直墙上，细绳与竖直方向的夹角为37°，则细绳的拉力大小为 N，墙壁对球的支持力大小为

N ，这两个力的合力大小为 N ，方向为 。

、 N 、10N 、竖直向上

2、如右图所示，用和竖直方向成α=30°斜向右上方，大小为F 的推力把一个重为G （G ＞F ）的木块压在粗糙竖直墙上保持静止。这时墙对木块的正压力大小为N=____________；墙对木块的摩擦力大小为f=_____________。

2

F

、23F G

3、如右图所示，极限承受力为200牛的细绳AB 两端分别固定在两堵墙

上；绳上C 处固定一重物P ，使AC 段处于水平，BC 段与竖直墙成60°角。那么重物P 的最大重力为：（ AC ）

A ．不能超过100牛；

B ．不能超过400牛；

C ．若重力超过允许的最大值，BC 段先断；

D ．若重力超过允许的最大值，AC 段先断。

4、物体重200N ，放在水平地面上，物体上的O 点系着两根细绳，一根细绳系于竖直墙的B 点，另一细绳用手拉着。当物体对地面恰好没有压力时，量得两绳与竖直方向都成45°角，如图所示。问这时手用多大的力拉细绳

G α

N N G T 4.141210045sin ==︒=

5、如图所示，直角三角形尖劈的劈尖夹角为30°，AC 和AB 为直角边，劈的重力不计。当它劈入木块中时，AC 边与地面相垂直。在劈背上加一个竖直向下的作用力F ，大小为100N ，问侧劈受到的力各为多大(摩擦不计)

5、N F

N 20030sin 1=︒

=

N F

N 310030tan 2=︒

=

6、在图所示的各种情况中，重为G 的物体．在力F 的作用下静止在倾角为θ的光滑斜面上。求各情况中力F 的大小。

(a)θsin G (b)θtan G

7、如右图所示，以水平推力Ｆ推物块Ａ，使Ａ沿倾角为θ的斜面匀速上滑。Ａ的重力为Ｇ＝25Ｎ，Ａ与斜面间动摩擦因数为μ＝ (sin θ＝，cos θ＝。

N

N

F