高一物理人教版-共点力的平衡-最新国家级中小学课程全高清带视频动画
为二力平衡问题
课后拓展学习
物体平衡的稳定性
高中物理高一上册
高中物理
高中物理
高中物理
共点力的平衡条件
若是四个共点力、五 个共点力……其平衡 条件又是怎样的呢？
如果也能转换成 二力平衡就好了！
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共点力的平衡条件
高中物理高一上册
➢ 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
思考：课前视频中的物体是怎样实现平衡的？
FN
FN
G G
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共点力的平衡条件
高中物理高一上册
F1 F1
F2
G
高中物理
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共点力的平衡条件
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思考：如何解决三力平衡的问题呢？
F
F
F1
F1
F2
等效
➢ 三力平衡
力的合成
二力平衡
平衡条件：
F合=0
G
G
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实验：验证共点力作用下物体的平衡条件
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共点力的平衡（第一课时）
年 级：高一 主讲人：
学 科：物理（人教版） 学 校：
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看一看，想一想，视频中的物体最终处于什么状态？
高中物理
高中物理
物体的平衡状态
静
静
止
止
的
的
书
画
框
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匀速 直线 运动 的汽 车
静止的水桶
静止的花盆
静止的扁担
物体的平衡状态
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二力平衡
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课堂小结
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共 几个力都作用在物体的同一点上， 或几个力的 点 作用线相交于同一点，这几个力就称为共点力。
力 物体处于静止或匀速直线运动的状态叫作平衡 的 状态
平
得出结论
衡
在共点力作用下
理论推理 逐次通过力的合成
条件 物体平衡的条件 实验验证 将共点力平衡转化
是：合力为0
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注意事项
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使用前，弹簧测力计需要水平放置调零
弹簧测力计和细线在一条直线上， 弹簧测力计方向与木板平行
在不超过量程的前提下，弹簧测力计示 数应适量大些，减小相对误差
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实验：验证共点力作用下物体的平衡条件 ➢ 实验结论：物体在三个共点力作用下处于平衡
状态时，所受合力为0
直线
Ff 运动 G 的汽
车
F1
F2
F1 F2 F3
受共点力的物体 在什么条件下才 会保持平衡呢？
G
静止的水桶
G
静止的花盆
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共点力的平衡条件
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FN
➢ 二力平衡
平衡条件：作用在书上
的两个力，大小相等、
方向相反，并且在同一
条直线上。
G
FN=G 力的合成 F合=0
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共点力的平衡条件
高中物理
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思考：哪些物体在共点力的作用下处于平衡状态？
FN
静 F1
止
F2 静
止
的
的
G
书
G
画
框
F1
F2
F1 F2 F3
G
静止的水桶
G
静止的花盆
F F
FN 匀速
直线
Ff 运动 G 的汽
车
F1
F2
静止的扁担
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共点力的平衡
FN
静 F1
止
的
F2 静 止F
的
G
书
G
画
框
FN 匀速
➢ 实验目的：验证物体在三个共点力作用下平衡 时，合力为0
高中物理
提示：探究二力合成规律实验
高中物理
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实验：验证共点力作用下物体的平衡条件 ➢ 实验目的：验证物体在三个共点力作用下平衡
时，合力为0
F3
提示：探究二力合成规律实验
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实验：验证共点力作用下物体的平衡条件
➢ 实验目的：验证物体在三个共点力作用下平衡 时，合力为0
问题1：实验中需要记录哪些数据？ 如何记录？
作用点 大小 方向
小圆环的位置O
F3
弹簧测力计示数
O点与拉线方向上标记点的连线
高中物理
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实验：验证共点力作用下物体的平衡条件 ➢ 实验目的：验证物体在三个共点力作用下平衡
时，合力为0
问题2：如何处理记录下来的信息？ 力的图示
F3
高中物理
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。
高中物理
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想一想
1. 根据每幅图中各个力作用线的几何关系，可以 把下面四种情况的受力分成两类，判断哪些情 况属于同一类？
2. 你的判断依据是什么？
高中物理
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想一想
1. 根据每幅图中各个力作用线的几何关系，可以
高中物理
共点力的平衡条件
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在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0， 我们把它称为共点力平衡的条件。
高中物理
高中物理
练一练
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1. 如图所示，物体在五个共点力的作用下保持平
衡。如果撤去力F1，而保持其余四个力不变， 请在图上画出这四个力的合力的大小和方向。
F
合力为0
多力平衡
把下面四种情况的受力分成两类，判断哪些情
况属于同一类？ 2. 你几的个判力断的作依用据是什么？
线交于一点
几个力作用 于同一点
高中物理
高中物理作用在物体的同一
点，或者它们的作用线相交于一点，这几个
力叫作共点力。
几个力的作用 线交于一点
几个力作用 于同一点
F1
F2
G
高中物理
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实验：验证共点力作用下物体的平衡条件
➢ 实验目的：验证物体在三个共点力作用下平衡 时，合力为0
问题3：得到什么样的结果才能说明共点
力平衡的条件是F合=0？
小圆环上所受的任意两个力的
F3
合力与第三个力大小相等、方
向相反、作用在同一直线上
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观察实验过程，想一想：实验中有哪些注意事项？
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【课件】共点力的平衡+课件+-2022-2023学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
物体在三个或三个以上的共点力作用下处于平衡时， 正交 将物体所受的各个力均向两个互相垂直的方向上分解， 分解法 然后分别在这两个方向上列平衡方程，此时平衡条件
可表示为：Fx合＝0，Fy合＝0
[典例2] “风力仪”可直接测量风力的大小， 其原理如图所示。仪器中一根轻质金属丝悬挂着一 个金属球。无风时，金属丝竖直下垂；当受到沿水 平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度。风力越大， 偏角越大。通过传感器，就可以根据偏角的大小指示出风力大小。 那么风力大小 F 跟金属球的质量 m、偏角 θ 之间有什么样的关系 呢？(重力加速度为 g)
试结合上述情景讨论下列问题： (1)观察三幅图中的作用力，哪些是共点力？ (2)哪些图中的力能求合力？哪些图中的力不能求合力？
提示：(1)甲图中三个力共同作用在 O 点上，乙图中三个力虽然 不作用在同一点上，但它们的延长线交于一点，甲、乙图中都是 共点力。丙图中的力不但没有作用在同一点上，它们的延长线也 不能交于一点，所以不是共点力。
3.力的分解——根据实际作用效果
三角函数
正交分解法
1.原理：把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解。 2.步骤：
(1)建立xoy直角坐标系 (2)将不在坐标轴上的力分解到坐标轴上 (3)分别求出 X 轴、y 轴上个分力矢量和，即
Fx = Fx1+Fx2+Fx3+…… Fy = Fy1+Fy2+Fy3+…… (4)求共点力的合力： 合力大小： 合力方向：与x轴的夹角为θ
力的分解实例
力的分解实例
力的分解应用
如图所示，质量为 m 的物体静止在水平地面上，它与地面间的
动摩擦因数为 μ。现将大小为 F、与水平方向夹角为 α 的恒力
可表示为：Fx合＝0，Fy合＝0
[典例2] “风力仪”可直接测量风力的大小， 其原理如图所示。仪器中一根轻质金属丝悬挂着一 个金属球。无风时，金属丝竖直下垂；当受到沿水 平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度。风力越大， 偏角越大。通过传感器，就可以根据偏角的大小指示出风力大小。 那么风力大小 F 跟金属球的质量 m、偏角 θ 之间有什么样的关系 呢？(重力加速度为 g)
试结合上述情景讨论下列问题： (1)观察三幅图中的作用力，哪些是共点力？ (2)哪些图中的力能求合力？哪些图中的力不能求合力？
提示：(1)甲图中三个力共同作用在 O 点上，乙图中三个力虽然 不作用在同一点上，但它们的延长线交于一点，甲、乙图中都是 共点力。丙图中的力不但没有作用在同一点上，它们的延长线也 不能交于一点，所以不是共点力。
3.力的分解——根据实际作用效果
三角函数
正交分解法
1.原理：把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解。 2.步骤：
(1)建立xoy直角坐标系 (2)将不在坐标轴上的力分解到坐标轴上 (3)分别求出 X 轴、y 轴上个分力矢量和，即
Fx = Fx1+Fx2+Fx3+…… Fy = Fy1+Fy2+Fy3+…… (4)求共点力的合力： 合力大小： 合力方向：与x轴的夹角为θ
力的分解实例
力的分解实例
力的分解应用
如图所示，质量为 m 的物体静止在水平地面上，它与地面间的
动摩擦因数为 μ。现将大小为 F、与水平方向夹角为 α 的恒力
《共点力的平衡》教学PPT课件【人教版高中物理必修1(新课标)】
FN Ff B
F1
x
F2
A G yC
四、共点力作用下物体平衡的解题方法
例2 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3.5-2，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？
FN
F G
若物体受到n个共点力处于平衡状态，则任意(n-1) 个力的合力与第n个力等大反向，物体受到的合力为零。
三、共点力平衡的条件
在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零
公式表示为：F合=0 或
Fx= 0 Fy= 0
四、共点力作用下物体平衡的解题方法
例1 某幼儿园要在空地上做一个滑梯（图甲），根据空地的大小， 滑梯的水平跨度确定为6m。设计时，滑板和儿童裤料之间的动摩 擦因数取0.4，为使儿童在滑梯游戏时能在滑板上滑下，滑梯至少 要多高？
FN Ff B
A
ห้องสมุดไป่ตู้
G
C
四、共点力作用下物体平衡的解题方法
解：沿平行和垂直于斜面两个方向建立直角坐标系。把重力G沿两坐标轴 方向分解为F1和F2，这样的分解称为正交分解。
用l、b和h分别表示AB、AC和BC的长度。
在x轴方向上 F1-Ff=0
在y轴方向上 F2-FN=0 由于Ff=μFN 结合几何关系，联立可求得 h=μb=0.4×6m=2.4m
F1
F2 F3
四、共点力作用下物体平衡的解题方法
解法1 用两个力的合力和第三个力平衡的方法求解。
如图，F4为F1和F2的合力，则F4 与 F3平衡，即 F4 ＝ F3 ＝G 由图可知，
F1 ＝F4/cosθ＝G/cosθ ，
3_5_2共点力的平衡——动态平衡、图解法、解析法 课件-高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
位置抬到b位置的过程中，诺诺相对木板静止，在b位置诺诺恰要下滑；刘
老师接着把木板从b位置缓慢抬到c位置的过程中，诺诺沿木板开心地下滑
到底端。关于诺诺的受力情况下列说法正确的有（ABD ）
A．从a位置到b位置，诺诺所受摩擦力逐渐变大
B．从a位置到b位置，诺诺所受支持力逐渐变小
C．从a位置到b位置，诺诺所受支持力逐渐变大
2．处理动态平衡问题常用的方法
一个力是恒力，大小、方向均不变；另两个是变力，
(1)图解法：
其中一个是方向不变的力，另一个是大小、方向均改变的力．
[针对训练3] (多选)如图所示，用一根细线系住重力为G、半径为R的
球，其与倾角为α的光滑斜劈接触，处于静止状态，球与斜面的接触面
非常小，细线悬点O固定不动，将斜劈从图示位置缓慢水平向左移动直
）
C
A．支持力不变
B．支持力变小
C．摩擦力变小
D．摩擦力变大
至细线与斜面平行的过程中，下列说法正确的是(
)
CD
A．细线对球的拉力
先减小后增大
B．细线对球的拉力
先增大后减小
C．细线对球的拉力
一直减小
D．细线对球的拉力的最小值等于Gsin α
例2.(多选)刘老师周末在家陪儿子诺诺玩耍，他找来一块长木板放在地面，
把诺诺放在木板左端，然后缓缓抬起左端，如图所示。刘老师把木板从 a
活杆：轻杆用光滑的转轴或铰链连接，弹力一定沿杆（否则转动）
死杆：轻杆插入墙中(固定)，弹力就不一定沿杆
系统集成P99
2．如图所示的几种情况中，不计绳、弹簧测力计、各滑轮的质量，不
计一切摩擦，物体质量都为m，且均处于静止状态，有关角度如图所示
．弹簧测力计的示数FA、FB、FC、FD由大到小的排列顺序是(
老师接着把木板从b位置缓慢抬到c位置的过程中，诺诺沿木板开心地下滑
到底端。关于诺诺的受力情况下列说法正确的有（ABD ）
A．从a位置到b位置，诺诺所受摩擦力逐渐变大
B．从a位置到b位置，诺诺所受支持力逐渐变小
C．从a位置到b位置，诺诺所受支持力逐渐变大
2．处理动态平衡问题常用的方法
一个力是恒力，大小、方向均不变；另两个是变力，
(1)图解法：
其中一个是方向不变的力，另一个是大小、方向均改变的力．
[针对训练3] (多选)如图所示，用一根细线系住重力为G、半径为R的
球，其与倾角为α的光滑斜劈接触，处于静止状态，球与斜面的接触面
非常小，细线悬点O固定不动，将斜劈从图示位置缓慢水平向左移动直
）
C
A．支持力不变
B．支持力变小
C．摩擦力变小
D．摩擦力变大
至细线与斜面平行的过程中，下列说法正确的是(
)
CD
A．细线对球的拉力
先减小后增大
B．细线对球的拉力
先增大后减小
C．细线对球的拉力
一直减小
D．细线对球的拉力的最小值等于Gsin α
例2.(多选)刘老师周末在家陪儿子诺诺玩耍，他找来一块长木板放在地面，
把诺诺放在木板左端，然后缓缓抬起左端，如图所示。刘老师把木板从 a
活杆：轻杆用光滑的转轴或铰链连接，弹力一定沿杆（否则转动）
死杆：轻杆插入墙中(固定)，弹力就不一定沿杆
系统集成P99
2．如图所示的几种情况中，不计绳、弹簧测力计、各滑轮的质量，不
计一切摩擦，物体质量都为m，且均处于静止状态，有关角度如图所示
．弹簧测力计的示数FA、FB、FC、FD由大到小的排列顺序是(
2024-2025版新教材高中物理第三章第5节共点力的平衡教案新人教版必修第一册
D. 物体必须受到三个以上的力
（2）解答题：
某物体受到两个力的作用，其中一个力为10N，方向向东，另一个力为15N，方向向北。求物体所受的合力大小和方向。
（3）案例分析题：
一位杂技演员在平衡木上表演，其体重为600N，平衡木对演员的支持力为垂直向上的500N。请分析演员在平衡木上的受力情况，并解释为什么不会掉下来。
2024-2025版新教材高中物理 第三章 第5节 共点力的平衡教案 新人教版必修第一册
主备人
备课成员
教材分析
《2024-2025版新教材高中物理第三章第5节共点力的平衡教案新人教版必修第一册》以力的平衡原理为核心，深入阐述共点力作用下物体平衡的条件与特点。本节内容紧承上一节，通过静态平衡的探讨，使学生掌握力的合成与分解方法，进一步理解力的平衡在实际问题中的应用。课程设计注重引导学生运用所学知识分析实际问题，培养解决物理问题的能力，符合高中物理教学大纲要求，具有较强实用性。
2. 当堂检测：
（1）选择题：
a. 以下哪个条件不是共点力平衡的必要条件？
A. 物体所受Hale Waihona Puke 合力为零B. 物体处于静止状态
C. 物体所受的力不在同一直线上
D. 物体所受的力大小相等、方向相反
b. 在平衡状态下，以下哪个说法是正确的？
A. 所有作用力必须相互抵消
B. 作用力可以有任何方向
C. 物体必须处于匀速直线运动
学具准备
多媒体
课型
新授课
教法学法
讲授法
课时
第一课时
步骤
师生互动设计
二次备课
教学资源
1. 硬件资源：力学实验器材（包括弹簧测力计、平衡木等）、多媒体教学设备。
2. 软件资源：物理教学软件（模拟共点力平衡实验）、PPT教学课件。
（2）解答题：
某物体受到两个力的作用，其中一个力为10N，方向向东，另一个力为15N，方向向北。求物体所受的合力大小和方向。
（3）案例分析题：
一位杂技演员在平衡木上表演，其体重为600N，平衡木对演员的支持力为垂直向上的500N。请分析演员在平衡木上的受力情况，并解释为什么不会掉下来。
2024-2025版新教材高中物理 第三章 第5节 共点力的平衡教案 新人教版必修第一册
主备人
备课成员
教材分析
《2024-2025版新教材高中物理第三章第5节共点力的平衡教案新人教版必修第一册》以力的平衡原理为核心，深入阐述共点力作用下物体平衡的条件与特点。本节内容紧承上一节，通过静态平衡的探讨，使学生掌握力的合成与分解方法，进一步理解力的平衡在实际问题中的应用。课程设计注重引导学生运用所学知识分析实际问题，培养解决物理问题的能力，符合高中物理教学大纲要求，具有较强实用性。
2. 当堂检测：
（1）选择题：
a. 以下哪个条件不是共点力平衡的必要条件？
A. 物体所受Hale Waihona Puke 合力为零B. 物体处于静止状态
C. 物体所受的力不在同一直线上
D. 物体所受的力大小相等、方向相反
b. 在平衡状态下，以下哪个说法是正确的？
A. 所有作用力必须相互抵消
B. 作用力可以有任何方向
C. 物体必须处于匀速直线运动
学具准备
多媒体
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教法学法
讲授法
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第一课时
步骤
师生互动设计
二次备课
教学资源
1. 硬件资源：力学实验器材（包括弹簧测力计、平衡木等）、多媒体教学设备。
2. 软件资源：物理教学软件（模拟共点力平衡实验）、PPT教学课件。
2024-2025学年高一物理同步精品课堂第05讲 共点力的平衡(第1课时)(同步课件)
人教版(2024)必修第一册第三章相互作用——力3.5共点力的平衡(第1课时)DIRECTORY 目录整体法和隔离法01新课引入0302共点力平衡的条件课堂练习0401新课引入欣赏力之美思考与讨论图甲、乙、丙、丁分别画出了重力为G的木棒在力F 1和F 2的共同作用下处于平衡状态的情况，这些力都位于同一平面内。
根据每幅图中各个力作用线的几何关系，可以把上述四种情况的受力分成两类，你认为哪些情况属于同一类？你是根据什么来划分的？02共点力平衡的条件观察与思考观察右边两幅图中的石头和硬币都处于什么样的状态？一、平衡状态1.定义：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.“静止”和“v=0”的区别和联系知识，你认为受共点力作用的物体，在什么条件下才能保持平衡呢？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。
认为受共点力作用的物体，在什么条件下才能保持平衡呢？我们可以根据平行四边形定则，求任意两个力的合力为一个力，最终把三力平衡问题转化为二力平衡问题。
即三力的合力为0。
思考与讨论如果物体受到三个以上的力作用，你认为受共点力作用的物体，在什么条件下才能保持平衡呢？我们可以根据平行四边形定则，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，最终把多力平衡问题转化为二力平衡问题。
即物体所受的合力为0。
二、共点力平衡的条件1.条件：在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0。
2.公式：F 合＝0，或F x 合=0和F y 合＝0。
3.由平衡条件得出的三个结论：4.分析思路：多力——→转化三力——→转化二力【例题1】某幼儿园要在空地上做一个滑梯，根据空地的大小，滑梯的水平跨度确定为6m。
设计时，滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数取0.4，为使儿童在滑梯游戏时能在滑板上滑下，滑梯至少要多高？解析：以小孩为研究对象，受力分析F f=F1=G sinθF N=F2=G cosθF f＝μF N解得：tanθ=μ由几何关系可得：tanθ=BC AC可得：h=μ·AC=0.4×6m=2.4m应用共点力平衡条件解题的步骤:(1)明确研究对象(物体、质点或绳的结点等)。
2024学年新教材高中物理第三章共点力的平衡第2课时多力平衡问题pptx课件新人教版必修第一册
[解析] 如图乙所示，将 分解，
水平方向有 = ，竖直方向有 + = ，联立解得
= ， = 。
（3）求物体与墙壁间的动摩擦因数 。
[答案] 0.75
[解析] 滑动摩擦力为 = ，解得 = . 。
物体匀速向下运动。已知 sin 53∘ = 0.8 ， cos 53∘ = 0.6 。
（1）作出物体的受力图；
[答案] 见解析图
[解析] 对物体进行受力分析，物体受到重力 、
墙壁的支持力 、摩擦力 及外力 ，共四个
力的作用，如图甲所示：
（2）求墙壁对物体的支持力大小；
[答案] 40 N
如果静摩擦力沿斜面向下且达到最大，如图所示，根据共点力的平衡得
′ = +
即 ′ = ∘ +
=
即 = ∘
=
解得 =
（约 . ）
所以 物体的质量范围
∘ = ∘
得 = .75。
（2）拉力 的大小。
[答案] 9.6 N
[解析] 物块沿斜面匀速上滑时，物块的受力情况如图所示,在 方向
∘ = + ∘
在 方向
+ ∘ = ∘
=
= 53∘ ，弹簧的劲度系数 = 200 N/m ，弹簧的伸长量 = 2 cm ，物体 M 与斜面间
的动摩擦因数 = 0.5 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 取 10 m/s 2 ，
sin 53∘ = 0.8 ， cos 53∘ = 0.6 。
（1）求 N 物体的质量。
（2）若要拉动物体A向右运动，水平拉力 至少为多大?
水平方向有 = ，竖直方向有 + = ，联立解得
= ， = 。
（3）求物体与墙壁间的动摩擦因数 。
[答案] 0.75
[解析] 滑动摩擦力为 = ，解得 = . 。
物体匀速向下运动。已知 sin 53∘ = 0.8 ， cos 53∘ = 0.6 。
（1）作出物体的受力图；
[答案] 见解析图
[解析] 对物体进行受力分析，物体受到重力 、
墙壁的支持力 、摩擦力 及外力 ，共四个
力的作用，如图甲所示：
（2）求墙壁对物体的支持力大小；
[答案] 40 N
如果静摩擦力沿斜面向下且达到最大，如图所示，根据共点力的平衡得
′ = +
即 ′ = ∘ +
=
即 = ∘
=
解得 =
（约 . ）
所以 物体的质量范围
∘ = ∘
得 = .75。
（2）拉力 的大小。
[答案] 9.6 N
[解析] 物块沿斜面匀速上滑时，物块的受力情况如图所示,在 方向
∘ = + ∘
在 方向
+ ∘ = ∘
=
= 53∘ ，弹簧的劲度系数 = 200 N/m ，弹簧的伸长量 = 2 cm ，物体 M 与斜面间
的动摩擦因数 = 0.5 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 取 10 m/s 2 ，
sin 53∘ = 0.8 ， cos 53∘ = 0.6 。
（1）求 N 物体的质量。
（2）若要拉动物体A向右运动，水平拉力 至少为多大?
21第三章第5节共点力的平衡-2024-2025学年高一物理必修第一册(人教版)配套课件
第三章
相互作用——力
第5节 共点力的平衡
第5节 共点力的平衡
学
习
任
务
1．知道什么是共点力及共点力作用下物体平衡状态的概念。
2．掌握共点力平衡的条件。
3．会用共点力的平衡条件，分析生活和生产中的实际问题。
第5节
共点力的平衡
探究重构·关键能力达成
知识点一
共点力平衡的条件
匀速直线运动
1．平衡状态：物体保持______或______________状态。
正交 解法，则有
分解
法 σ ＝F1x＋F2x＋F3x＋…＋Fn x＝0，
σ ＝F1y＋F2y＋F3y＋…＋Fn y＝0
如果三个力首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的
矢量
三角 合力为零。矢量三角形法可以充分利用几何边角关系
形法
求解平衡问题
第5节 共点力的平衡
2．应用共点力静态平衡条件解题的步骤
探究重构
应用迁移
课时分层作业
【典例3】 (多选)如图所示，重物A被绕过小滑轮P的细线所悬
挂，B物体放在粗糙的水平桌面上；小滑轮P被一根斜拉短线系于天
花板上的O点；O′是三根线的结点，bO′水平拉着B物体，cO′沿竖直
方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦
力均可忽略，整个装置处于平衡静止状态，g取10 m/s2。若悬挂小
√
)
A
[对小滑块进行受力分析，如图所示，将FN沿水平方向和竖直方
向进行分解，根据平衡条件列方程。水平方向有FNcos θ＝F，竖直
方向有FNsin
θ＝mg，联立解得F＝
，FN＝
]
探究重构
相互作用——力
第5节 共点力的平衡
第5节 共点力的平衡
学
习
任
务
1．知道什么是共点力及共点力作用下物体平衡状态的概念。
2．掌握共点力平衡的条件。
3．会用共点力的平衡条件，分析生活和生产中的实际问题。
第5节
共点力的平衡
探究重构·关键能力达成
知识点一
共点力平衡的条件
匀速直线运动
1．平衡状态：物体保持______或______________状态。
正交 解法，则有
分解
法 σ ＝F1x＋F2x＋F3x＋…＋Fn x＝0，
σ ＝F1y＋F2y＋F3y＋…＋Fn y＝0
如果三个力首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的
矢量
三角 合力为零。矢量三角形法可以充分利用几何边角关系
形法
求解平衡问题
第5节 共点力的平衡
2．应用共点力静态平衡条件解题的步骤
探究重构
应用迁移
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【典例3】 (多选)如图所示，重物A被绕过小滑轮P的细线所悬
挂，B物体放在粗糙的水平桌面上；小滑轮P被一根斜拉短线系于天
花板上的O点；O′是三根线的结点，bO′水平拉着B物体，cO′沿竖直
方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦
力均可忽略，整个装置处于平衡静止状态，g取10 m/s2。若悬挂小
√
)
A
[对小滑块进行受力分析，如图所示，将FN沿水平方向和竖直方
向进行分解，根据平衡条件列方程。水平方向有FNcos θ＝F，竖直
方向有FNsin
θ＝mg，联立解得F＝
，FN＝
]
探究重构
《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
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共点力平衡的概念
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共点力平衡的实例分析
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共点力平衡的实验验证
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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
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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
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共点力平衡的实验验证
实验目的和原理
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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
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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
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高一物理人教版必修一【共点力的平衡】优质课件
物理·必修 第一册
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(2)“死结”两侧的绳因打结(或“系住”)而变成了两根独立的绳，因此由 “死结”分开的两段绳子上的弹力大小一般不相等，如图乙所示。
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2．“活杆”与“死杆”模型
(1)“活杆”：即轻杆用转轴或铰链连接，当杆处于平衡状态时，杆所受 到的弹力方向一定沿着杆，否则会引起杆的转动。如图甲所示，若C为转 轴，则轻杆在缓慢转动中，弹力方向始终沿杆的方向。
答案：B
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要点二 解答共点力平衡问题的三种常用方法
[情景探究] (1)著名景点——黄山飞来石独自静止于悬崖之上，它受哪些 力作用？这些力的大小、方向有何关系？它们的合力有何特点？
(2)高铁列车在水平轨道上匀速前进，它受哪些力作用？它们的合力有何 特点？ 提示： (1)受重力和支持力，大小相等、方向相反，合力为零。 (2)受重力、支持力、牵引力和阻力，这四个力的合力为零。
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3．正交分解法 物体在三个或三个以上的共点力作用下处于平衡状态时，将物体所受的 各个力均向两个互相垂直的方向上分解，然后分别在这两个方向上列平 衡方程。此时平衡条件可表示为：Fx合＝0，Fy合＝0。
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[典例2] “风洞实验”指在风洞中安置飞行器或其他物体模型，研究气 体流动及其与模型的相互作用，以了解实际飞行器或其他物体的空气动 力学特性的一种空气动力实验方法。“风力仪”可直接测量风力的大 小，其原理如图所示。仪器中一根轻质金属丝悬挂着一个金属球。无风 时，金属丝竖直下垂；当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直
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。