高中物理第四章怎样求合力与分力4.3共点力的平衡及其应用课件沪科版必修1
知识点一
知识点二
知识归纳 1.物体处于平衡状态的实质 处于平衡状态的物体加速度为零,反过来,加速度为零的物体,一 定处于平衡状态。 2.对静止状态的理解 静止与速度v=0不是一回事。物体保持静止状态,说明v=0,a=0, 两者同时成立。若仅是v=0,a≠0,如自由下落开始时刻的物体,并非 处于平衡状态。 3.静态平衡和动态平衡 (1)静态平衡:物体在共点力作用下处于静止状态。 (2)动态平衡:物体在共点力作用下处于匀速直线运动状态。
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二、从二力平衡到共点力平衡 1.在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零。即F合=0。 2.共点力作用下物体的平衡条件在直角坐标系中可表示为 Fx=0,Fy=0。 3.物体受到的两个力大小相等、方向相反,这个物体就一定处于 平衡状态吗? 提示:不一定。如果物体受到的力是共点力的话,则物体就处于 平衡状态。若不是共点力,就不一定了,如图,一轻杆受到两个力F1 和F2的作用,且F1=F2。尽管杆受到的两个力大小相等、方向相反, 但并不是处于平衡状态而是要发生转动。
知识点一
知识点二
规律方法“静止”与“v=0”的区别 (1)物体保持静止状态:说明v=0,a=0,物体受合外力为零,物体处 于平衡状态。 (2)物体运动速度v=0则有两种可能: ①v=0,a≠0,物体受合外力不等于零,物体并不保持静止,处于非平 衡状态,如上抛到最高点的物体。 ②v=0,a=0,这种情况与(1)中的静止状态一致。
知识点一
知识点二
典例剖析 【例1】 物体受到共点力的作用,下列说法中正确的是 ( ) A.在某一时刻速度等于0的物体一定处于平衡状态 B.相对于另一物体保持静止的物体一定处于平衡状态 C.物体所受合力为0,就一定处于平衡状态 D.物体做匀加速运动时,一定处于平衡状态 解析:处于平衡状态的物体,在运动形式上是处于静止或匀速直 线运动状态,从受力上来看,物体所受合力为零,C正确;某一时刻速 度为零的物体,受力不一定为零,故不一定处于平衡状态,A错误;物 体相对于另一物体静止时,该物体不一定静止,如当另一物体做变 速运动时,该物体也做变速运动,此物体处于非平衡状态,故B错误; 物体做匀加速运动,所受合力不为零,故不是平衡状态,D错误。 答案:C
)
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2.下列关于质点处于平衡状态的论述,正确的是( ) A.质点一定不受力的作用 B.质点一定没有加速度 C.质点一定做匀速直线运动 D.质点一定保持静止 解析:处于平衡状态的物体,合力为零,物体可以受力的作用,只是合 力是零,所以A错误。处于平衡状态的物体,合力为零,由牛顿第二 定律可知,物体的加速度为零,所以B正确。平衡状态指的是物体处 于静止或匀速直线运动状态,物体可以保持静止,也可以做匀速直 线运动,所以C、D错误。 答案:B
知识点一
知识点二
变式训练1(多选)下列物体中处于平衡状态的是( ) A.静止在粗糙斜面上的物体 B.沿光滑斜面下滑的物体 C.在平直路面上匀速行驶的汽车 D.做自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间 解析:在共点力的作用下,物体如果处于平衡状态,则该物体必同 时具有以下两个特点:从运动状态来说,物体保持静止或者匀速直 线运动,加速度为零;从受力情况来说,合力为零。物体在某一时刻 的速度为零,并不等同于这个物体保持静止,如果物体所受的合力 不为零,它的运动状态就要发生变化,在下一个瞬间就不是静止的 了,所以物体是否处于平衡状态要由物体所受的合力和加速度判断, 而不能认为物体某一时刻速度为零,就是处于平衡状态,本题的正 确选项应为A、C。 答案:AC
知识点一
知识点二
共点力平衡条件的应用
问题导引 观察汽车“匀速走钢丝”的图片,思考以下问题:
汽车是处于平衡状态吗?它受几个力的作用?这几个力有什么关 系? 要点提示:汽车处于平衡状态。汽车受重力、弹力、牵引力和阻 力作用,这几个力合力为零。
cos������
答案: 100√3 N,方向垂直墙壁向左 200 N,方向沿 A→O
知识点一
知识点二
对物体平衡状态的理解 问题导引 桌子上放着的杯子、天花板上吊着的吊灯、在平直铁轨上匀速 行驶的火车中的乘客等都处于平衡状态,你能总结“平衡状态”的含 义吗? 要点提示:如果物体保持静止或匀速直线运动状态,就说物体处 于平衡状态。这里包括速度恒为零的静止状态,它是一种静态的平 衡;也包括运动的平衡,即速度不为零,但大小、方向都不变的匀速 直线运动状态。
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1.正误辨析 (1)只要物体做直线运动物体就处于平衡状态。 ( ) (2)物体处于平衡状态时,加速度一定等于零。 ( ) (3)物体所受的几个力为共点力,则物体一定处于平衡状态。 ( (4)速度为零的物体一定是静态平衡。 ( ) (5)沿光滑斜面自由下滑的物体处于平衡状态。 ( ) 答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
4.3 共点力的平衡及其应用
核心素养培养目标 1.知道平衡状态和平衡力的概念。 2.掌握共点力的平衡条件。 3.会用共点力的平衡脉络
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一、生活离不开平衡 1.如果物体保持静止或匀速直线运动状态称物体处于平衡状态。 2.物体的速度为零,物体是否处于平衡状态? 提示:不一定,因为速度为零时物体所受合外力不一定为零,例如 竖直上抛上升到最高点的那一时刻,物体速度为零,所受合外力为 重力。
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3.如图所示,一个重为100 N、质量分布均匀的小球被夹在竖直的 墙壁和A点之间,已知球心O与A点的连线与竖直方向成θ角,且 θ=60°,所有接触点和面均不计摩擦。试求墙面对小球的支持力F1 和A点对小球的压力F2。
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解析: 如图,小球受重力 mg、竖直墙面对球的弹力 F1 和 A 点对球的 弹力 F2 作用。 由三力平衡条件知 F1 与 F2 的合力 F 与 mg 等大反向, 解直角三角形得 F1=mgtan θ=100√3 N,方向垂直墙壁向左 ������������ F2 = =200 N,方向沿 A→O。
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【精选课件】沪科版高中物理必修一4.3《共点力的平衡及其应用》课件.ppt
答案：B
平衡问题中列方程的方法
1．正交分解法 正交分解法是解决共点力平衡问题的一般 方法，应用正交分解法一般应注意以下几点： (1)该方法不受研究对象和受外力多少的 限制； (2)关于坐标轴的选取，原则上是任意的， 就是说选择不同的坐标轴并不影响运算的结 果，但具体应用时又以解题方便的坐标系为 最佳选择，例如在静力学问题中一般选含外 力多的方向为一个坐标轴的方向，而在动力 学问题中一般选加速度或初速度方向为一个 坐标轴的方向．
60°的斜面匀速下滑(图4－3
－5)．物体A的重力G＝400 N，求斜面对物体A的支持力
和A与斜面间的动对A受力分析，由正交分解 得：
N＝mgcos 60°＋F1sin 60° ① mgsin 60°＝μN＋F1cos 60°② 由①②得：
N＝200 3＋1 N μ＝2－ 3
风筝(图4－3－8甲)借助于均匀的风 对其作用力和牵线对其拉力的作用，才得 以在空中处于平衡状态．如图4－3－8乙所 示，风筝平面AB与地面夹角为30°，与绳 的夹角为53°，风筝质量为300 g，求风对 风筝的作用力的大小．(风对风筝的作用力 与风筝平面相垂直，g＝10 m/s2)
图4-3-8
解析：本题是一道共点力平
第3课时 共点力的平衡及其应用
图4－3－1
如图4－3－1所示，起重 机为什么能把重物吊起？起重 机在吊起重物时又为什么不翻 倒呢？
知识梳理
1．平衡状态 (1)平衡状态：物静体止处匀于速____或____直线 运动状态． (2)共点力作：用同点一______的力或作用线(或 延同长一线点)交于______的力． 2．共点力作用下物体的平衡条件 合外力为零，即∑F＝0
或∑ ∑FFyx＝＝00
3．共点力作用下物体的平衡条件的应用 步骤 研究对象
2018版高中物理沪科版必修1课件：第4章 怎样求合力与分立 习题课：共点力平衡条件的应用 精品
√A.N＝m1g＋m2g－Fsin θ
B.N＝m1g＋m2g－Fcos θ
√C.f＝Fcos θ
D.f＝Fsin θ 图8
1234
解析 答案
4.(矢量三角形法)如图9所示，电灯的重力为20 N，绳AO 与天花板间的夹角为45°，绳BO水平，求绳AO、BO上 的拉力的大小.(请分别用两种方法求解)
答案 20 2 N 20 N 图9
2.相似三角形法 (1)特征：物体一般也受三个力作用，这三个力中，一个是恒力，另两个 是大小、方向都变化的力. (2)处理方法：把这三个力平移到一个矢量三角形中，找到题目情景中的 结构三角形，这时往往三个力组成的力三角形与此结构三角形相似.利用 三角形的相似比判断出这两个变力大小的变化情况.
例2 如图3所示，一个光滑的小球，放置在墙壁和斜木板之间，当斜木 板和竖直墙壁的夹角θ角缓慢增大时(θ＜90°)，则
1234
解析 答案
本课结束
法两种方法求解)
答案 F＝mgtan θ
解析 答案
针对训练 如图2所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一
质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点，设滑块所受支持力
为N，OP与水平方向的夹角为θ，下列关系正确的是
√A.F＝tamngθ
B.F＝mgtan θ
C.N＝tamngθ
D.N＝mgtan θ
√A.OA绳中的拉力逐渐减小
B.OA绳中的拉力逐渐增大 C.OB绳中的拉力
1234
解析 答案
3.(整体法与隔离法)(多选)如图8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m1所受支持力N和摩擦力f正确的是
B.N＝m1g＋m2g－Fcos θ
√C.f＝Fcos θ
D.f＝Fsin θ 图8
1234
解析 答案
4.(矢量三角形法)如图9所示，电灯的重力为20 N，绳AO 与天花板间的夹角为45°，绳BO水平，求绳AO、BO上 的拉力的大小.(请分别用两种方法求解)
答案 20 2 N 20 N 图9
2.相似三角形法 (1)特征：物体一般也受三个力作用，这三个力中，一个是恒力，另两个 是大小、方向都变化的力. (2)处理方法：把这三个力平移到一个矢量三角形中，找到题目情景中的 结构三角形，这时往往三个力组成的力三角形与此结构三角形相似.利用 三角形的相似比判断出这两个变力大小的变化情况.
例2 如图3所示，一个光滑的小球，放置在墙壁和斜木板之间，当斜木 板和竖直墙壁的夹角θ角缓慢增大时(θ＜90°)，则
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解析 答案
本课结束
法两种方法求解)
答案 F＝mgtan θ
解析 答案
针对训练 如图2所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一
质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点，设滑块所受支持力
为N，OP与水平方向的夹角为θ，下列关系正确的是
√A.F＝tamngθ
B.F＝mgtan θ
C.N＝tamngθ
D.N＝mgtan θ
√A.OA绳中的拉力逐渐减小
B.OA绳中的拉力逐渐增大 C.OB绳中的拉力
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解析 答案
3.(整体法与隔离法)(多选)如图8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m1所受支持力N和摩擦力f正确的是
高中物理：《共点力的平衡及其应用》课件(4)(沪科必修1)
平行四边形定则
如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作 平行四边形，那么合力F的大小和分向就可以用F1和 F2所夹的对角线来表示。这个法则叫做平行四边形定则。
F1
F 这个定则是矢量求和的法则，它
适用于一切矢量的合成。
F2
D 共点力的平衡（1）
问题：什么叫力的分解？
力的分解：
把一个力分解成几个分力的方法叫做力的分解。 力的分解也是一种等效替代。 力的分解是力的合成的逆运算。 同样可运用平行四边形定则
•1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2022年1月2022/1/162022/1/162022/1/161/16/2022 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2022/1/162022/1/16January 16, 2022 •8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2022/1/162022/1/162022/1/162022/1/16
F1
F12
F2
还要加大小为10牛,
F3
方向与F12相反的力
小结: 当物体受三个力作用 处于平衡状态时，则任意两 个力的合力一定与第三个力 大小相等 、方向相反、作用 在同一直线上。
重要结论
D 共点力的平衡（1）
问题2：若物体受到三个力作用处于平衡状态，其中F1、F2 大小均为5牛，且夹角为120°则F3大小为多少？与F1的夹 角为多少？
如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作 平行四边形，那么合力F的大小和分向就可以用F1和 F2所夹的对角线来表示。这个法则叫做平行四边形定则。
F1
F 这个定则是矢量求和的法则，它
适用于一切矢量的合成。
F2
D 共点力的平衡（1）
问题：什么叫力的分解？
力的分解：
把一个力分解成几个分力的方法叫做力的分解。 力的分解也是一种等效替代。 力的分解是力的合成的逆运算。 同样可运用平行四边形定则
•1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2022年1月2022/1/162022/1/162022/1/161/16/2022 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2022/1/162022/1/16January 16, 2022 •8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2022/1/162022/1/162022/1/162022/1/16
F1
F12
F2
还要加大小为10牛,
F3
方向与F12相反的力
小结: 当物体受三个力作用 处于平衡状态时，则任意两 个力的合力一定与第三个力 大小相等 、方向相反、作用 在同一直线上。
重要结论
D 共点力的平衡（1）
问题2：若物体受到三个力作用处于平衡状态，其中F1、F2 大小均为5牛，且夹角为120°则F3大小为多少？与F1的夹 角为多少？
沪科版高中物理必修一4.3共点力的平衡及其应用
【典例】如图所示，保持O点及θ 角 不变，A点缓慢上移(绳OA的长度可变)， 问在A点上移的过程中，O点对两绳的 拉力FOA、FOB如何变化?
【解题指导】O点在三个力作用下平衡，且一个力大小、方 向不变，另一个力的方向不变，第三个力的大小、方向都 变化，可用图解法求解. 【标准解答】重物对O点的拉力F=G是已知的，它沿两绳方
A.重力，B对A的支持力
B.重力，B对A的支持力、下滑力 C.重力，B对A的支持力、摩擦力 D.重力，B对A的支持力、摩擦力、下滑力
【解析】选A.物体A和B一起沿斜面匀速下滑，物体A受重力
和B对A的支持力，若B对A有摩擦力，则A所受合力不为零， 故A不受摩擦力，A正确.
2.(2010·江苏高考)如图所示，置于 水平地面的三脚架上固定着一质量为
方法二：力的分解法：重力的两个作用效果是使金属球抵 抗风的吹力和使金属丝伸长形变，故可将重力沿水平方向 和金属丝的方向进行分解，如图乙所示，由几何关系得 F=mgtanθ= T=
2 3 N 3 mg = 4 3 N cos 3
方法三：正交分解法：以金属球为坐标原点，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， 由共点力平衡条件知水平方向和竖直方向的合力分别等于
3.一个物体受到三个共点力的作用，如果三个力的大小为 如下各组情况，那么有可能使物体处于平衡状态的是( )
A.1 N
C.2 N
4 N
5 N
7 N
8 N
B.2 N
D.6 N
6 N
8 N
9 N
6 N
【解析】选D.能否使物体处于平衡状态，要看三个力的合
力是否可能为零，方法是两个小力加起来是否大于或等于
最大的那个力，如果是就可能.因为两个力的合力范围是 |F1-F2|≤F≤F1+F2，如F3在此范围内，就可能与F平衡,故D 正确.
2018-2019学年高中物理沪科版必修1课件： 第4章 4.3 共点力的平衡及其应用
堂
预
达
习 •
(2)三个力平衡条件：三个共点力平衡时，其中任意两个力的合力一定与
标 •
探
固
新 第三个力大小相等、方向相反，而且在同一条直线上．
双
知
基
(3)物体在 n 个共点力同时作用下处于平衡状态时，这些力在任何一个方
合 作
向上的合力均为零．其中任意(n－1)个力的合力必定与第 n 个力等值反向，
课
探
返
个变力大小、方向的变化．
首
页
自
当
主
堂
预
2．相似三角形法
达
习
标
• 探
(1)特征：物体一般也受三个力作用，这三个力中，一个是恒力，另两个
• 固
新
双
知 是大小、方向都变化的力．
基
合
(2)处理方法：把这三个力平移到一个矢量三角形中，找到题目情景中的
作
课
探 究
结构三角形，这时往往三个力组成的力三角形与此结构三角形相似．利用三
固 双
知 点向上移动的过程中，T3 的大小和方向都保持不变，T2
基
合 的方向保持不变．
作
课
探 究
由图解法可知，当绳 OA 垂直于 OB 时，绳 OA 中
时 分
•
层
攻 的拉力最小，所以，绳 OA 的拉力先减小后增大，绳
重
作 业
难 OB 的拉力逐渐减小．]
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[针对训练]
自 主
3．(多选)如图 4-3-5 所示，两物体 A、B 如图连接且处于静止状态，现在
时
究 •
作用在同一直线上．
分 层
攻
作
重
沪科版物理必修1课件：第4章 4.3 共点力的平衡及其应用
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32 图 4-
共点力 作用下平衡时，合力总________. 等于零 3.结论：物体在多个________
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[再判断] (1)静止在粗糙平面上的物体处于平衡状态.( √ )
(2)沿光滑斜面自由下滑的物体处于平衡状态.( × ) (3)“神舟”七号的返回舱打开降落伞后减速下降时处于平衡状态.( × )
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【解析】
做自由落体运动的物体在最高点时 ，速度虽为零，但所受合力
不为零，不是平衡状态，A 错误；木块与斜面体相对静止，若整体做匀速直线运 动，则木块处于平衡状态，若整体做匀加速直线运动，则木块也具有加速度， 不处于平衡状态，B 正确，C 错误；列车、桌子与杯子整体做匀加速运动，杯子 也具有加速度，不处于平衡状态，D 错误.
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[后思考] 如何判断物体是否处于平衡状态？
【提示】 物体处于平衡状态的实质是 F
合
＝0(a＝0)与物体运动速度的大
小，方向无关，如做竖直上抛运动的物体到达最高点时，速度虽然为零，但由 于受重力作用，a＝g 因此运动状态不断改变，只是瞬间速度为零，不能保持静 止，不是平衡状态，如果物体所处的状态发生缓慢变化，物体变化过程中的任 一状态都可以看成是平衡状态，以便对实际问题易于解决.
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[后思考] 31 所示，刚刚启动的汽车速度为零，汽车是否处于平衡状态？ 如图 4-
31 图 4-
【提示】 状态的条件.
汽车处于非平衡状态.速度为零，但加速度不为零，不满足平衡
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[合作探讨] 探讨 1：列举生活中物体处于平衡状态的实例.
32 图 4-
共点力 作用下平衡时，合力总________. 等于零 3.结论：物体在多个________
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[再判断] (1)静止在粗糙平面上的物体处于平衡状态.( √ )
(2)沿光滑斜面自由下滑的物体处于平衡状态.( × ) (3)“神舟”七号的返回舱打开降落伞后减速下降时处于平衡状态.( × )
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【解析】
做自由落体运动的物体在最高点时 ，速度虽为零，但所受合力
不为零，不是平衡状态，A 错误；木块与斜面体相对静止，若整体做匀速直线运 动，则木块处于平衡状态，若整体做匀加速直线运动，则木块也具有加速度， 不处于平衡状态，B 正确，C 错误；列车、桌子与杯子整体做匀加速运动，杯子 也具有加速度，不处于平衡状态，D 错误.
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[后思考] 如何判断物体是否处于平衡状态？
【提示】 物体处于平衡状态的实质是 F
合
＝0(a＝0)与物体运动速度的大
小，方向无关，如做竖直上抛运动的物体到达最高点时，速度虽然为零，但由 于受重力作用，a＝g 因此运动状态不断改变，只是瞬间速度为零，不能保持静 止，不是平衡状态，如果物体所处的状态发生缓慢变化，物体变化过程中的任 一状态都可以看成是平衡状态，以便对实际问题易于解决.
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[后思考] 31 所示，刚刚启动的汽车速度为零，汽车是否处于平衡状态？ 如图 4-
31 图 4-
【提示】 状态的条件.
汽车处于非平衡状态.速度为零，但加速度不为零，不满足平衡
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[合作探讨] 探讨 1：列举生活中物体处于平衡状态的实例.
沪科版高中物理必修1第4章《怎样求解合力与分力》本章优化总结课件
栏目 导引
第4章 怎样求合力与分力
例2 如图所示，物体的质量为2 kg，两根轻 细绳AB和AC一端连接于竖直墙上，另一端系 于物体上，在物体上另施加一个方向与水平 成θ＝60°的拉力，若要使绳都能伸直，求拉 力F的大小范围．
栏目 导引
第4章 怎样求合力与分力
【精讲精析】 法一：物理分析方法
(1)假设 AC 绳刚好伸直且 FAC＝0，则
栏目 导引
第4章 怎样求合力与分力
例2 如图所示，重物G用轻绳悬于O点，用 水平力F拉着物体处于静止状态，现保持OA 绳方向不变，逐渐缓慢逆时针转动F而物体不 动，则绳的拉力T和水平拉力F如何变化( )
栏目 导引
第4章 怎样求合力与分力
A．拉力T和水平拉力F都增加 B．拉力T和水平拉力F都减小 C．拉力T减小，水平拉力F先减小后增加 D．拉力T先减小后增加，水平拉力F减小
因此力
F
的范围是：
33mg≤F≤2
3
3 mg.
栏目 导引
第4章 怎样求合力与分力
法二：数学解法 作出 A 受力图如图所示，由平衡条件有： Fcosθ－T2－T1cosθ＝0， Fsinθ＋T1sinθ－mg＝0 要使两绳都能绷直，则有 T1≥0，T2≥0 由以上各式可解得 F 的取值范围为：
33mg≤F≤2 3 3mg. 【答案】 33mg≤F 怎样求合力与分力
2．临界问题的方法 (1)极限分析法，极限分析法作为一种预测和 处理临界问题的有效方法,是指通过恰当地选 取某个变化的物理量将其推向极端(“极大” 或“极小”、“极右”或“极左”等)，从而 把比较隐蔽的临界现象(或“各种可能性”) 暴露出来，使问题明朗化，以便非常简捷地 得出结论．
栏目 导引
第4章 怎样求合力与分力
第4章 怎样求合力与分力
例2 如图所示，物体的质量为2 kg，两根轻 细绳AB和AC一端连接于竖直墙上，另一端系 于物体上，在物体上另施加一个方向与水平 成θ＝60°的拉力，若要使绳都能伸直，求拉 力F的大小范围．
栏目 导引
第4章 怎样求合力与分力
【精讲精析】 法一：物理分析方法
(1)假设 AC 绳刚好伸直且 FAC＝0，则
栏目 导引
第4章 怎样求合力与分力
例2 如图所示，重物G用轻绳悬于O点，用 水平力F拉着物体处于静止状态，现保持OA 绳方向不变，逐渐缓慢逆时针转动F而物体不 动，则绳的拉力T和水平拉力F如何变化( )
栏目 导引
第4章 怎样求合力与分力
A．拉力T和水平拉力F都增加 B．拉力T和水平拉力F都减小 C．拉力T减小，水平拉力F先减小后增加 D．拉力T先减小后增加，水平拉力F减小
因此力
F
的范围是：
33mg≤F≤2
3
3 mg.
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第4章 怎样求合力与分力
法二：数学解法 作出 A 受力图如图所示，由平衡条件有： Fcosθ－T2－T1cosθ＝0， Fsinθ＋T1sinθ－mg＝0 要使两绳都能绷直，则有 T1≥0，T2≥0 由以上各式可解得 F 的取值范围为：
33mg≤F≤2 3 3mg. 【答案】 33mg≤F 怎样求合力与分力
2．临界问题的方法 (1)极限分析法，极限分析法作为一种预测和 处理临界问题的有效方法,是指通过恰当地选 取某个变化的物理量将其推向极端(“极大” 或“极小”、“极右”或“极左”等)，从而 把比较隐蔽的临界现象(或“各种可能性”) 暴露出来，使问题明朗化，以便非常简捷地 得出结论．
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第4章 怎样求合力与分力
沪科版物理必修1课件：4.3
第4章
怎样求合力与分力
要点二
共点力平衡问题的求解方法及步骤
学案导引 1．常见共点力平衡问题的方法有哪些？共同 点是什么？ 2．求解共点力平衡问题的基本思路和步骤是 什么？
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第4章
怎样求合力与分力
1.共点力平衡问题的常用方法 (1)合成法：对于三个共点力作用下的物体平
衡,任意两个力的合力与第三个力大小相等、
怎样求合力与分力
例2
(2011· 高考江苏卷)如图所示，石拱桥
的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面
与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g.若接
触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受 弹力的大小为( )
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第4章
怎样求合力与分力
mg A. 2sinα 1 C. mgtanα 2
mg B. 2cosα 1 D. mgcotα 2
第4章
怎样求合力与分力
4．3 共点力的平衡及其应用
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第4章
怎样求合力与分力
目标导航
1.知道平衡状态和平衡力的概念．
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．(重点＋难点)
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第4章
怎样求合力与分力
新知初探自学导引
一、生活离不开平衡 静止 如果物体保持_____或匀速直线运动状态称物 体处于平衡状态． 二、从二力平衡到共点力平衡 1．在共点力作用下物体的平衡条件是 合力为零 __________．即F合＝__. 0 2．共点力作用下物体的平衡条件在直角坐标 0 0 系中可表示为Fx＝__，Fy＝__.
解析：选B.P点在三力F1、F2、F3作用下保持
静止，则其合外力为零，F1、F2的合力F12与 F3等大反向．对三角形PF1F12，由大角对大力 可知，F12>F1>F2，从而可得F3>F1>F2.
2018版高中物理沪科版必修1课件：第4章 怎样求合力与分立 精品
答案 86.5 N 50 N
1 2 34
图5
解析 答案
(2)若AC能承受的最大拉力为150 N，BC能承受的最大拉力为100 N，为 使绳子不断裂，求注入沙袋中沙子质量的最大值M.
答案 17.3 kg
1 2 34
解析 答案
3.(用正交分解法解共点力平衡问题)如图6所示，一质量为6 kg的物块，
置于水平地面上，物块与地面间的动摩擦因数为0.5，然后用两根轻绳
平衡条件：物体所受的合力为 零
怎样 求合 力与 分力
矢量三角形法：多用于
力
解三力平衡问题
的
平 处理方法：
衡
正交分解法：多用于解三
个以上的共点力平衡问题
直角三角形法 相似三角形法
Fx合＝0 Fy合＝0
题型探究
一、解共点力平衡问题的一般步骤
1.选取研究对象. 2.对所选取的研究对象进行受力分析，并画出受力分析图. 3.对研究对象所受的力进行处理，一般情况下，需要建立合适的直角坐 标系，对各力沿坐标轴进行正交分解. 4.建立平衡方程，若各力作用在同一直线上，可直接用F合＝0的代数式 列方程，若几个力不在同一直线上，可用Fx合＝0与Fy合＝0，联立列出方 程组. 5.对方程求解，必要时需对解进行讨论.
2.力的效果分解法——一般用于受力个数为三个时 (1)确定要分解的力； (2)按实际作用效果确定两分力的方向； (3)沿两分力方向作平行四边形； (4)根据平衡条件确定分力及合力的大小关系； (5)用三角函数或勾股定理解直角三角形. 3.正交分解法——一般用于受力个数较多时 (1)建立坐标系； (2)正交分解各力； (3)沿坐标轴方向根据平衡条件列式求解.
1 2 34
解析 答案
4.(用正交分解法解共点力平衡问题)如图7所示，
1 2 34
图5
解析 答案
(2)若AC能承受的最大拉力为150 N，BC能承受的最大拉力为100 N，为 使绳子不断裂，求注入沙袋中沙子质量的最大值M.
答案 17.3 kg
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解析 答案
3.(用正交分解法解共点力平衡问题)如图6所示，一质量为6 kg的物块，
置于水平地面上，物块与地面间的动摩擦因数为0.5，然后用两根轻绳
平衡条件：物体所受的合力为 零
怎样 求合 力与 分力
矢量三角形法：多用于
力
解三力平衡问题
的
平 处理方法：
衡
正交分解法：多用于解三
个以上的共点力平衡问题
直角三角形法 相似三角形法
Fx合＝0 Fy合＝0
题型探究
一、解共点力平衡问题的一般步骤
1.选取研究对象. 2.对所选取的研究对象进行受力分析，并画出受力分析图. 3.对研究对象所受的力进行处理，一般情况下，需要建立合适的直角坐 标系，对各力沿坐标轴进行正交分解. 4.建立平衡方程，若各力作用在同一直线上，可直接用F合＝0的代数式 列方程，若几个力不在同一直线上，可用Fx合＝0与Fy合＝0，联立列出方 程组. 5.对方程求解，必要时需对解进行讨论.
2.力的效果分解法——一般用于受力个数为三个时 (1)确定要分解的力； (2)按实际作用效果确定两分力的方向； (3)沿两分力方向作平行四边形； (4)根据平衡条件确定分力及合力的大小关系； (5)用三角函数或勾股定理解直角三角形. 3.正交分解法——一般用于受力个数较多时 (1)建立坐标系； (2)正交分解各力； (3)沿坐标轴方向根据平衡条件列式求解.
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解析 答案
4.(用正交分解法解共点力平衡问题)如图7所示，
新沪科版高中物理必修一课件4.1 怎样求合力 (共13张PPT)
观察F1、F2 、 F构成的四边形
获取数据→
进行数据分
选同一标度用
析→ 多次实验→ 归纳、总结
实线作出F1、 F2 、合力F
→得出结论
标出合力F大小
合力F使橡皮筋
及方向用虚线
拉到相同O点
结论：共点力的合成遵循平行四边形法则
两个共点力F1和F2的合力,可以用以这 两个力为邻边构成的平行四边形的对角线 表示。
思考一下!
今天你对矢量又有新的了解吗?
标量
矢量
定义
只有大小没有方向 既有大小又有
的物理量
方向的物理量
本质区别 标量运算遵循代数 矢量运算遵循平
运算法则
行四边形定则
举例 路程、时间、质量、 力、加速度、
电流、电阻等
速度、位移等
•1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2021年11月2021/11/32021/11/32021/11/311/3/2021 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2021/11/32021/11/3November 3, 2021 •8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2021/11/32021/11/32021/11/32021/11/3
小结: 一、几个概念: