2019-2020学年高一物理鲁科版必修一同步课堂：(12)力的平衡 Word版含答案
力的平衡
1、关于共点力的合成，下列说法正确的是（ ） A. 两个分力的合力一定比分力大
B. 两个分力大小一定，夹角越大，合力越小
C. 两个力合成，其中一个力增大，另外一个力不变，合力一定增大
D. 现有三个力，大小分别为3N 、6N 、8N ，这三个力的合力最小值为1N
2、如图所示，物体静止于光滑水平面M 上，力F 作用于物体O 点，现要使物体沿着OO '方向运动（F 和OO '都在M 水平面内），那么，必须同时再加一个力F '，这个力最小值是( )
A.cos F θ
B.sin F θ
C.tan F θ
D.cot F θ
3、用一根长1 m 的轻质细绳将一幅质量为1 kg 的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10 N, 为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（g 取102m/s )( )
B.m 2
C.1
m 2
4、如图，通过细绳栓在一重物上的氢气球，在水平向右的风力作用下处于静止状态，细绳与竖直方向的夹角为θ．已知风力大小正比于风速，则当风速改变时，始终保持不变的是（ ）
A ．细绳与竖直方向的夹角
B ．细绳对重物的拉力
C ．地面对重物的摩擦力
D．地面对重物的支持力
5、如图所示,质量为m的光滑小球,在细线和墙壁的作用下处于静止状态,重力加速度为g,细线与竖直墙壁的夹角为30°,则细线对小球的拉力大小为( )
C.mg
6、如图所示,有8个完全相同的长方体木板叠放在一起,每个木板的质量均为100g,某人用双手在这叠木板的两侧各加一水平压力F,使木板静止。
若手与木板之间的动摩擦因数为0.5,木板与木板之间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2,则水平压力F至少为( )
A.8N
B.15N
C.16N
D.30N
7、下列几组共点力的合力不可能为0的是（）
A.5N、7N、8N
B.5N、2N、3N
C.1N、5N、10N
D.3N、7N、11N
8、如图所示,用轻绳吊一个重为G的小球,欲施一力F使小球在图示位置平衡(θ<30°),下列说法正确的是( )
A.力F最小值为Gsinθ
B.若力F与绳拉力大小相等,力F方向与竖直方向必成θ角
C.若力F与G大小相等,力F方向与竖直方向可能成θ角
D.若力F与G大小相等,力F方向与竖直方向可能成2θ角
9、如图所示,用两根细线把A､B两小球悬挂在天花板上的同一点O,并用第三根细线连接A､B两小球,然后用某个力F作用在小球A上,使三根细线均处于直线状态,且OB细线恰好沿竖直方向,两小球均处于静止状态.则该力可能为图中的( )
A.
1
F
B.
2
F
C.
3
F
D.
4
F
10、如图所示,一个质量为m的物体在五个共点力的作用下处于平衡状态。
下列说法正确的是( )
A.除F1以外,其余四个力的合力大小与F1相等,方向与F1的方向相反
B.如果撤去力F1,而保持其余四个力不变,此时物体的加速度的大小为F1/m,方向与F1的方向相同
C.如果撤去力F1,而保持其余四个力不变,此时物体的加速度的大小为F1/m,方向与F1的方向相反
D.如果保持其余四个力不变,将
1
F的方向逆时针转90°,大小保持不变,此时物体的加速度
1/m,方向与最初
1
F的方向成45°角
11、质量为m＝0.8kg的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态，PA与竖直方向的夹角37°，PB沿水平方向，质量为M＝10kg的木块与PB相连，静止于倾角为37°的斜面上，如图所示．(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6)求：
(1)轻绳PB拉力的大小；
(2)木块所受斜面的摩擦力和弹力大小．
1答案及解析：
答案：B
解析：A、两个分力的合力不一定比分力都大，如两力在同一直线上方向相反时，合力一定小于其中一个分力，故A错误；
B、两个分力的合力大小为：F＝，两个分力大小一定，夹角θ越
大，合力越小，故B正确；
C、保持两个力之间的夹角θ不变，使其中一个力F增大，合力不一定增大，如当θ为180°
时，较小的分力增加，合力减小，故C错误；
D、3N与6N两力的合力大小范围为：3N≤F≤9N，两力的合力大小有可能为8N，当第三个
8N的力与这两个力的合力在同一直线上且方向相反时，三个力的合力最小，合力最小值为0，故D错误；
2答案及解析：
答案：B
Fθ. 解析：如图所示，对物体加上一个力F',对其进行受力分析可知F'的最小值为sin
3答案及解析： 答案：A
解析：设细绳与竖直方向的夹角为θ,对画框进行受力 分析.如图所示，在竖直方向由平衡条件知2cos F mg θ=,由此式知.当细绳张力取最大值.即10F =时，60θ=°最大，此时
两个挂钉的间距最大，最大值为012sin 2sin 60m m 222
L L θ=⨯=⨯⨯=°,选项 A 正确.BCD 错误
.
4答案及解析： 答案：D 解析：
5答案及解析： 答案：A
解析：画出小球受力示意图如图所示。
根据力的平衡条件可得tan 30N F mg
︒=
,cos30T mg
F ︒=,
解得T F =
,选项A 正确。
6答案及解析：
答案：B
解析：手对最外侧两木板的静摩擦力大小相等、方向相同。
先将所有的木板看成整体,受力分析,竖直方向受重力和静摩擦力,且2μ1F≥8mg,F≥8N,再对除最外侧两木板之外的木板整体受力分析,竖直方向受重力和静摩擦力,有2μ2F≥6mg,得F≥15N,只有选项B正确。
7答案及解析：
答案：CD
解析：
8答案及解析：
答案：ABD
解析：A、小球受到三个力,由于三个力中重力大小方向都一定,绳子拉力方向一定,大小未知,拉力F大小方向都未知,将重力按照另外两个力的反方向分解,如图
由图象可知,当拉力F与绳子垂直时,拉力最小,有最小值mgsinθ,故A正确;
B、若力F与绳拉力大小相等,拉力与力F的合力必然在两个力的角平分线上,同时还要与重力方向相反并在一条直线上,故B正确;
C、D、若力F与G大小相等,则两力的合力必须与绳子在一条直线上,并且在两个力的角平分线上,故力F方向与竖直方向成2θ角,故C错误,D正确;
故选ABD.
9答案及解析：
答案：BC
解析：首先对B球受力分析,合力为零,故B球受重力和OB绳子向上的拉力,由于B球保持静止,受力平衡,故AB绳子的拉力为零;再对A球受力分析,受重力,OA绳子的拉力和一个题中需要求解的力,根据三力平衡条件,可以知道,任意两个力的合力必定与第三个力等值、反向、共线,由于重力和OA绳子的拉力的合力必定在AO方向和竖直方向之间,故只有F2与F3符合,故选项B,C正确.
10答案及解析：
答案：AC
解析：共点力作用下物体平衡的条件是合外力为零。
除F1以外,其余四个力可用一个合力来代替,则物体等效为受两个力的作用,则这两个力大小相等,方向相反。
所以AC正确,B错误。
将F1的方向逆时针转90°时,物体受到的合外力方向与最初F1的方向成135°角,故D错误。
11答案及解析：
答案：(1)6N (2)64.8N 76.4N
解析：(1)对点P受力分析如图所示
根据共点力作用下物体的平衡条件得：
－FA sin37°＝0
FB
FA
cos37°－mg＝0
联立解得：FB＝
sin37
cos37
mg︒
︒
＝
0.8100.6
0.8
⨯⨯
N＝6N
故轻绳PB拉力的大小为6N
(2)对木块受力分析如图所示
由共点力作用下物体的平衡条件得：
Mg sin37°＋FB cos37°－F f＝0
F N＋FB sin37°－Mg cos37°＝0
联立解得：F f＝Mg sin37°＋FB cos37°＝(10×10×0.6＋6×0.8)N＝64.8N F N＝Mg cos37°－FB sin37°＝(10×10×0.8－6×0.6)N＝76.4N
故木块所受斜面的摩擦力和弹力大小分别为64.8N和76.4N。
鲁科版必修一4.3《力的平衡》课件
滑轮问题
总结词
滑轮问题主要考察对滑轮的性质和力 的平衡的理解。
总结词
解决这类问题需要明确滑轮的性质， 即滑轮两端的绳子拉力相等，然后根 据平衡条件列方程求解。
实例1
一个质量为m的物体通过定滑轮悬挂， 求绳子对滑轮的作用力。
实例2
一个质量为m的物体通过动滑轮提升， 求绳子对物体的拉力以及动滑轮对轴 的作用力。
04
力的平衡问题实例解析
斜面上的物体平衡问题
总结词
斜面上的物体平衡问题主要考 察对力的分解和合成以及力的
平衡的理解。
总结词
解决这类问题需要将重力分解为沿 斜面和垂直于斜面的两个分力，然 后根据平衡条件列方程求解。
实例1
一个质量为m的物体放在倾角为 θ的斜面上，求物体对斜面的压 力。
实例2
一个质量为m的物体在斜面上 沿着斜面下滑，求物体下滑的
定义
共点力平衡是指物体受到的多个力作 用在同一点或力的作用线交于一点， 使物体处于静止或匀速直线运动状态。
特点
应用
在分析物体的平衡问题时，首先判断 物体受到的力是否满足共点力平衡条 件。
物体处于平衡状态时，合力为零，各 力矩之和也为零。
动态平衡
01
02
03
定义
动态平衡是指物体在运动 过程中受到的力作用线交 于一点，物体在该点附近 做近似匀速圆周运动。
特点
动态平衡时，物体受到的 合力提供向心力，方向指 向圆心。
应用
在分析天体运动、卫星轨 道等问题时，常涉及到动 态平衡的概念。
刚体平衡
定义
刚体平衡是指刚体受到的 力全部通过其重心，且合 力为零，刚体不发生转动。
特点
刚体平衡时，其上任意两 点之间的距离保持不变。
4.3共点力的平衡+课件-2024-2025学年高一上学期物理鲁科版(2019)必修第一册
• 力的图示法
N力平衡时，各力首尾相接必然构成一个封闭的N边形
• 力的分解角度
力在各个方向都满足合力为零
Fx=0，Fy=0
练习
1.如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上， 绳与竖直墙的夹角为α，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？
F2
F1 F1
4.当F1>F时——唯一解
α
F
F1
F2 F2
听物理，如雾里，雾里探物理，终能悟理！
实际情境问 题中常用
练习
1.如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上， 绳与竖直墙的夹角为α，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？
y
F Fy
α Fx
α
FN
x
G
解法三：正交分解法
x: FN – Fsinα= 0 y: Fcosα– G = 0 解得： F =G/cosα
F N = G tanα
FN T
G G
平衡条件 • 三力平衡
F合=0
1. 任意两个力的合力必与第三个力等值反向 2. 三力平衡时，必然构成一个封闭的三角形
T
T
α
N
N
F
F1
F2
G
G
F3
F合=F-G=0
平衡条件
• 三力平衡
三力交汇原理
物体受三个不平行外力作用而平衡，则这三个力的作用线 必在同一平面内且为共点力
平衡条件
• 多力平衡
F合=0
1. 任意一个力与其余力的合力总是等值反向、作用在同一条直线上
2. 多力平衡时，各力首尾相接必然构成一个封闭的多边形
鲁科版必修一4.3《力的平衡》教学
2、平衡力 使物体处于平衡状态的力
3、二力平衡 物体在两个力作用下处于平衡状态
物体受力的作用时满足什么条件 才能保持平衡？
生活中的现象：（视频）
实验：（视频）
二、二力平衡条件
1、二力平衡条件 同一物体 同一直线 大小相等 方向相反
2、二力平衡的合力为零
3、物体运动状态不改变
不受力 受平衡力
三、二力平衡条件的应用
二、下列四图哪些反映了二力平衡？ 乙、丙
请再举出更多 的二力平衡的 例子
支持力N
G=N
重力G
巩固练习
1.放在水平桌面上的书所受力中，属于平衡力的是 A．书对桌面的压力与书所受的重力； B．书对桌面的压力与桌面对书的支持力； C．书所受的重力与桌面对书的支持力；
D．书对桌面的压力加上书的重力与桌面对书的支持力．
力
练习：静止在水平桌面上的课本、吊在 天花板上的电灯，指出哪两个力是一对 平衡力，哪两个力是一对相互作用力。
小结
力的平衡
一、平衡状态和平衡力
平衡状态
静止状态 匀速直、反向、等大 彼此平衡的两个力的合力为零
三、二力平衡条件的应用
越大，阻力越大，试分析物体在上升及下降的整个 过程中，合力最大的位置。
5、匀速下落的气球下吊一重物，受到的阻力 为f,当把重物减少100N后，气球正好匀速上升， 上升时阻力仍然为f，求f的大小。
平
衡 相 大小相等 力 同 方向相反 与 点 同一直线
相
互 不 平衡力在同一物体上 作同 用 点 相互作用力在不同物体上
一切物体在没有受到外 力作用的时候，总保持匀速 直线运动状态或静止状态．
匀 速 下 降
静
止
悬
F
2019_2020学年高中物理第5章力与平衡第3节、第4节力的平衡平衡条件的应用课件鲁科版必修1
[完美答案] F＝mgtanθ
答案
1．处理平衡问题的“四步骤”
2．正交分解法坐标轴方向的选取技巧 (1)研究水平面上的物体时，通常沿水平方向和竖直方向建立坐标轴； (2)研究斜面上的物体时，通常沿斜面方向和垂直斜面方向建立坐标 轴； (3)研究在杆或绳的作用下转动的物体时，通常沿杆或绳方向和垂直杆 或绳的方向建立坐标轴。
如果一个物体保持 □01 静止 或 □02 做匀速直线运动 ，我们就说这个
物体是处于平衡状态。
(2)共点力的平衡条件
□03 合力 为零，即F合＝0。
(3)力的平衡
作用在物体上的几个力的 □04 合力 为零，这种情况叫做力的平衡。
2．平衡的种类和稳度
(1)平衡的种类
① □05 不稳定 平衡。② □06 稳定 平衡。③ □07 随遇 平衡。
件
力的三 角形法
对受三力作用而平衡的物体，将力 的矢量图平移使三力组成一个首尾 依次相接的矢量三角形，根据正弦 定理、余弦定理或相似三角形等数 学知识求解未知力
例1 在科学研究中，可以用风力仪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。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？
提示
[规范解答] 取金属球为研究对象，它受到三个力的作用：重力mg、水 平方向的风力F和金属丝的拉力FT，如图所示。这三个力是共点力，在这三 个共点力的作用下金属球处于平衡状态，则这三个力的合力为零。可以根据 合成法、分解法、正交分解法求解。
答案
解法一：(合成法) 根据任意两力的合力与第三个力等大反向，如图甲所示，风力F和拉力 FT的合力与重力等大反向，由平行四边形定则可得F＝mgtanθ。 解法二：(分解法) 重力有两个作用效果：使金属球抵抗风的吹力和使金属丝拉紧，所以可 以将重力沿水平方向和金属丝的方向进行分解，如图乙所示，由几何关系可 得F＝F′＝mgtanθ。
2019-2020同步新教材鲁科物理必修一讲义：第5章 第3节 力的平衡 第4节 平衡条件的应用 Word版含答案.pdf
第3节 力的平衡第4节 平衡条件的应用学习目标知识脉络1．知道平衡状态和力的平衡的概念．2．了解共点力作用下物体平衡的概念．3．知道共点力的平衡条件．(重点)4．了解平衡的种类及影响稳度的因素．5．会用共点力的平衡条件解答实际问题．(难点)6．了解静态平衡及物体在某一方向的动态平衡.一、共点力作用下物体的平衡条件1．平衡状态：如果一个物体保持静止或做匀速直线运动，则这个物体就处于平衡状态．2．共点力作用下物体的平衡条件：物体所受的合力为零，即F合＝0.3．力的平衡(1)力的平衡：作用在物体上的几个力的合力为零，这种情况叫作力的平衡．(2)二力平衡条件：作用于物体上的两个共点力大小相等，方向相反，作用在同一直线上．(3)三力平衡条件：三个共点力平衡时，任意两个力的合力必定与第三个力大小相等、方向相反，在同一直线上．二、平衡的种类和稳度1．平衡的种类(1)稳定平衡：物体受到外力的微小扰动而偏离平衡位置时，在重力作用下能自动回到原来的位置，继续保持平衡状态，这种平衡叫稳定平衡．(2)不稳定平衡：物体受到外力的微小扰动而偏离平衡位置时，它的重心降低，由于重力的作用不能自动回到原平衡位置，这种平衡叫不稳定平衡．(3)随遇平衡：物体受到外力的微小扰动而偏离平衡位置时，物体的重心既不降低也不升高，始终保持平衡状态．2．稳度指的是物体的稳定程度，物体的稳度大小由重心的高低和支持面的大小两个因素决定，重心越低，支持面越大，稳度就越大．三、平衡条件的应用1．物体的静态平衡：物体在力的作用下处于静止状态，称为静态平衡，处于静态平衡的物体所受的外力的合力为零．2．物体在某方向的平衡：运动的物体在某一方向上所受的合力为零时，物体在该方向处于平衡状态．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)若一个物体处于平衡状态，则此物体一定处于静止状态．(×)(2)物体的速度等于零时，物体一定处于平衡状态．(×)(3)“伸臂桥”以增大支持面的形式增加了桥的稳定性．(√)(4)高空中沿直线匀速飞行的飞机处于平衡状态．(√)(5)百米赛跑时，运动员在起跑的瞬时处于平衡状态．(×)(6)所受合外力保持恒定的物体处于平衡状态．(×)2．共点的五个力平衡，则下列说法中不正确的是( )A．其中四个力的合力与第五个力等大反向B．其中三个力的合力与其余的两个力的合力等大反向C．五个力合力为零D．撤去其中的三个力，物体一定不平衡D [共点的五个力平衡，则五个力的合力为零，C正确．任意三个力或四个力的合力与其余的两个力或第五个力一定等大反向，A、B正确．而撤去其中三个力，剩余两个力的合力可能为零，物体可能平衡，D错误．]3．如图所示，物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动，则物块受到的摩擦力f与拉力F的合力方向应该是( )A．水平向右B．竖直向上C．向右偏上D．向左偏上B [对物块受力分析如图所示，由于重力G与地面支持力N的合力方向竖直向下，因此F和f的合力方向只有竖直向上时，四力合力才能为零，B正确．] 4．下面有关稳度的说法中错误的是( )A．平放的砖的稳度大于竖放的砖的稳度B．实验室的天平、铁架台都安装在面积较大且较重的底座上，其做法是为了增大稳度C．装载车船，要把轻货放在下面，重货放在上面，以增大稳度D．照相机架、高压电线铁塔有相当大的支撑面以增大稳度C [降低重心、增大支持面面积可以增大稳度，故A、B、D正确；C中的做法只会使重心升高，故C错误．]力的平衡1．从运动学的角度理解平衡状态：平衡的物体处于静止或匀速直线运动状态，此种状态其加速度为零，即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．从动力学的角度理解平衡状态：处于平衡状态的物体所受的合外力为零，反过来物体受到的合外力为零，它一定处于平衡状态．3．静态平衡与动态平衡(1)静态平衡是处于静止状态的平衡，合力为零．(2)动态平衡是匀速直线运动状态的平衡，合力为零．4．平衡状态与力的平衡【例1】 物体受到共点力的作用，则下列说法中正确的是( )A．速度在某一时刻等于零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．物体所受合力为零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思路点拨：物体是否处于平衡状态，要根据平衡条件(即物体所受的合力是否为零)进行判断．C [处于平衡状态的物体，在运动形式上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，所受合力不一定为零，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，则该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，故不处于平衡状态，D错误．]“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．1．关于平衡状态，下列说法正确的是( )A．做自由落体运动的物体，在最高点时处于平衡状态B．木块放在斜面体的斜面上，随斜面体一起向右匀速运动，木块处于平衡状态C．木块放在斜面体的斜面上，随斜面体一起向右匀加速运动，木块处于平衡状态D．静止在匀加速运动的列车内的水平桌面上的杯子，处于平衡状态B [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．]共点力的平衡条件及其应用1．共点力的平衡条件：如果共点力的合力为零，则在两个相互垂直的方向上的合力也必然为零，即F x合＝0，F y合＝0.2．平衡条件的四个常用推论(1)二力平衡条件：这两个共点力大小相等、方向相反．(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第三个力大小相等、方向相反，而且在同一条直线上．(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，作用在同一直线上．(4)物体在多个共点力作用下处于平衡状态时，各力首尾相接必构成一个封闭的多边形．3．处理平衡问题的两点说明(1)物体受三个力平衡时，利用力的分解法或合成法比较简单．(2)解平衡问题建立坐标系时应使尽可能多的力与坐标轴重合，需要分解的力尽可能少．物体受四个以上的力作用时一般要采用正交分解法．【例2】 质量为0.6 kg的物体静止在倾角为30°的斜面上，如图所示．当用一与斜面平行也与水平面平行的力F推物体时，物体恰能在斜面上匀速运动．若已知F＝4 N，求物体的运动方向和物体与斜面之间的动摩擦因数. (g＝10 m/s2，tan 37°＝34)思路点拨：分析物体的受力情况，将其转化为物体在斜面上受到的力和垂直于斜面的力，根据物体在斜面上平行和垂直斜面方向受力平衡进行求解．[解析] 根据物体的匀速运动状态求出其所受滑动摩擦力的大小和方向后，物体的运动方向和动摩擦因数便可求出．如图所示，物体受到三个与斜面平行的力：推力F 、重力沿斜面向下的分力mg sin 30°和滑动摩擦力f .因为物体在斜面上匀速运动，所以f 与F 和mg sin 30°的合力大小相等、方向相反．由图知f ＝＝ N ＝5 N ，则tan α＝＝，得α＝37°.由f ＝F 2＋(mg sin 30°)242＋32mg sin 30°F 34μN ，N ＝mg cos 30°得动摩擦因数μ＝＝＝，物体运动方向与力F 方向的f N 533539夹角为37°，指向右下方．[答案] 与F 方向的夹角为37°，指向右下方 539共点力平衡问题的解题方法(1)合成法：物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反．(2)分解法：物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的效果分解，则其分力和其他两个力满足平衡条件．(3)正交分解法：物体受到三个或三个以上力的作用时，将物体所受的力分解为相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件．(4)力的三角形法：对受三力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力．2．一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 4 N 7 NB ．2 N 6 N 9 NC ．2 N 5 N 8 ND ．6 N 8 N 6 ND [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，方法是两个较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|F 1－F 2|≤F ≤F 1＋F 2，若F 3在此范围内，就可能与F 平衡，故D 正确．]3．如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O 点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的．一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m 1和m 2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m 1的小球与O 点的连线和水平线的夹角为α＝60°.则两小球的质量比为多少？m 2m 1[解析] 方法一：正交分解法．小球m 2受重力和细线的拉力处于平衡状态，则由二力平衡条件得T ＝m 2g .以小球m 1为研究对象，受力分析如图所示，以N 的方向为y 轴，以垂直于N 的方向为x 轴建立坐标系．N 与T 的夹角为60°，m 1g 与y 轴成30°角．在x 轴方向上，由物体的平衡条件有m 1g sin 30°－T sin 60°＝0，解得＝.m 2m 133方法二：合成法．以小球m 1为研究对象，受力分析如图所示，小球m 1受到重力m 1g 、碗对小球的支持力N 和细线的拉力T 三力作用而处于平衡状态．则N 与T 的合力F ＝m 1g ，根据几何关系可知m 1g ＝2T sin 60°＝m 2g ，3所以 ＝.m 2m 133[答案] 331．(多选)下面关于共点力的平衡与平衡条件的说法正确的是( )A ．如果物体的运动速度为零，则必处于平衡状态B ．如果物体的运动速度大小不变，则必处于平衡状态C ．如果物体处于平衡状态，则物体沿任意方向的合力都必为零D ．如果物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态，则任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反CD [物体运动速度为零时不一定处于平衡状态，A 错误；物体运动速度大小不变、方向变化时，不是做匀速直线运动，一定不是处于平衡状态，B 错误；物体处于平衡状态时，合力为零，物体沿任意方向的合力都必为零，C 正确；任意两个共点力的合力与第三个力等大反向、合力为零，物体处于平衡状态，D 正确．]2．一个物体放在斜面上，如图所示，当斜面的倾角逐渐增大而物体仍静止在斜面上时，物体所受( )A ．重力与支持力的合力逐渐增大B ．重力与静摩擦力的合力逐渐增大C．支持力与静摩擦力的合力逐渐增大D．重力、支持力和静摩擦力的合力逐渐增大A [物体静止时，物体受重力mg，支持力N和摩擦力f三个力作用，由正交分解知N＝mg cos θ，f＝mg sin θ，θ为斜面的倾角．三个力合力为零，重力与支持力的合力与静摩擦力等大反向，倾角变大，静摩擦力变大，A对．重力与静摩擦力的合力与支持力等大反向，倾角变大，支持力变小，B错．支持力与静摩擦力的合力与重力等大反向，保持不变，C错．重力、支持力和静摩擦力的合力始终为零，D 错．故选A.]3．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的孔明灯升空后沿着东偏北方向匀速上升，则此时孔明灯所受空气的作用力的大小和方向是( )A．0B．mg，坚直向上C．mg，东北偏上方向D．mg，东北偏下方向B [孔明灯沿着东偏北方向匀速上升，即做匀速直线运动，处于平衡状态，则合力为零，根据平衡条件：空气的作用力大小F＝mg，竖直向上．故选B.] 4．某物体做匀速直线运动，若该物体受到n个共点力作用，那么下列说法错误的是( )A．其中任意n－1个力的合力一定和第n个力大小相等、方向相反B．其中任意m个力的合力一定和其余的n－m个力的合力平衡C．若去掉其中m个力，则其余的n－m个力的合力还可能为零D．若去掉其中m个力，则其余的n－m个力就一定不可能平衡D [物体做匀速直线运动，受力平衡，则这n个力的合力一定等于零，故A、B 选项正确；因为去掉的m个力的合力可能等于零，则剩余的n－m个力的合力也可能等于零，所以C选项正确，D选项错误．故选D.]。
鲁科版高中物理必修一《平衡条件的应用》力与平衡PPT
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B [球受到重力 G、墙 AC 对球的弹力 N1′和板 BC 对球的支持力 N2′，如图甲所示．
甲
乙
在将板 BC 逐渐放至水平的过程中，球始终处于平衡状态，G、N1′、 N2′经过平衡可构成一系列封闭的矢量三角形，如图乙所示，由图乙可以 看出，N1′、N2′都逐渐减小．由力的相互作用可知，N1＝N1′，N2＝ N2′，所以 N1、N2 都逐渐减小．故选项 B 正确．]
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【例 1】 沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在 A 点，如图所示，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．
思路点拨：①球处于静止状态，所受合外力为零． ②选取球为研究对象可采用合成法、分解法、正交分解法求解．
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合作探究 攻重难
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静态平衡 1．静态平衡的定义 静态平衡是指物体在共点力的作用下保持静止状态时的平衡． 2．静态平衡的理解 (1)运动学特征：处于静态平衡的物体速度为零． (2)平衡条件：处于静态平衡的物体所受的合力为零． (3)实例：日常生活中，三角形支架以其优越的平衡稳定性被广泛采 用．如：大型展览馆、体育馆屋顶的钢架结构，马路边的路灯支架，建筑 工地的塔吊支架等静态平衡装置大多采用三角形结构．
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【例 2】 如图所示，把球夹在竖直墙 AC 和木板 BC 之间，不计摩 擦，球对墙的压力为 N1，球对木板的压力为 N2.在将木板 BC 逐渐放至水 平的过程中，下列说法正确的是( )
高中物理力的平衡课件 鲁科 必修1
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物體轉、移動討論 合力＝0；合力矩＝0 不移動、不轉動 合力 0；合力矩＝0 會移動、不轉動 合力 0；合力矩 0 會移動、會轉動 合力＝0；合力矩 0 不移動、會轉動
例題:
9、静夜四无邻，荒居旧业贫。。*** 10、雨中黄叶树，灯下白头人。。**** 11、以我独沈久，愧君相见频。。***** 12、故人江海别，几度隔山川。。**** 13、乍见翻疑梦，相悲各问年。。***** 14、他乡生白发，旧国见青山。。**** 15、比不了得就不比，得不到的就不要。。。***** 16、行动出成果，工作出财富。。*** 17、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。。**** 9、没有失败，只有暂时停止成功！。*** 10、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。。**** 11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。***** 12、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。。**** 13、不知香积寺，数里入云峰。。***** 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。**** 15、楚塞三湘接，荆门九派通。。。***** 16、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。。*** 17、空山新雨后，天气晚来秋。。**** 9、杨柳散和风，青山澹吾虑。。*** 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。**** 11、越是没有本领的就越加自命不凡。***** 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。**** 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。***** 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。**** 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。。***** 16、业余生活要有意义，不要越轨。*** 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。****
《高一物理力的平衡》课件
结论
当物体受到两个或多个力的作用时，若这些 力大小相等、方向相反，则物体处于平衡状
态。
THANKS
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地球自转
地球自转是由于地球自身重力和离心力之间 的平衡作用，使地球能够持续不断地自转。
05
力的平衡实验探究
实验目的与原理
目的
通过实验探究，理解力的平衡概念，掌握力的平衡条 件。
原理
力的平衡是指物体受到两个或多个力的作用，若这些 力大小相等、方向相反，则物体处于平衡状态。
实验器材与步骤
器材：弹簧测力计、滑轮、细线、小车、砝码 。
详细描述
物体在竖直面内受到重力、拉力和支 持力等作用，当这些力相互平衡时， 物体就处于力的平衡状态。
04
力的平衡实例分析
生活中的力的平衡实例
人体站立
人体在站立时，受到重力和地面的支持力作用，这两个力大小相等、方重
天平利用杠杆平衡的原理，当两边的质量相等时，天平平衡。这实际上是力的平衡在日 常生活中的应用。
详细描述
力的平衡是物理学中的一个基本概念，它涉及到物体的运动 状态和力的作用效果。通过研究力的平衡条件，可以深入理 解物体的运动规律和力的作用机制，为进一步学习力学和解 决实际问题打下基础。
02
力的平衡种类
一力平衡
物体受一个力作用时的平衡状态。
当物体只受一个力作用，且该力与物体的重量大小相等、方向相反时，物体处于 平衡状态，即一力平衡。例如，静止在桌面上的书本，受到重力和桌面对它的支 持力，这两个力大小相等、方向相反，因此书本处于一力平衡状态。
力的平衡条件
总结词
力的平衡条件是合力为零，即物体所受的各个力在同一条直线上，且大小相等、 方向相反。
高中物理力的平衡鲁科版必修一
程 1、引入 师：以上这此日常生活中常见的现象都包含同一物理问 题：平衡。那么请大家分析一下什么是平衡？ 让学生通过相互交流，达成正确的认识，并总结：保持原 有运动状态不变叫做平衡状态，即速度恒定不变的状态就是平 衡状态。它分为静止状态和匀速直线运动状态。 2、巩固和提高 让学生讨论飞机从起飞到降落，最后停在停机坪上的整 个过程中哪些阶段飞机处于平衡状态。 （平稳飞行阶段和停在 停机坪阶段处于平衡） （二）共点力平衡的条件的教学 1、引入 师：有的物体在两个力作用下平衡，如停泊在水面上的船 只，有的物体在三个力作用下平衡，如在两人合力匀速向上拉 起的牌匾，而被拉着沿水平地面匀速前进的皮箱则是在四个力 作用下平衡的。但只要物体处在平衡状态，我们就说物体是所 受的力是平衡的，那么力的平衡要满足什么条件呢？ 学生讨论得出：二力平衡的条件，二力平衡的物体所受的
教学重点ห้องสมุดไป่ตู้及突破
教 学 难 点 及 教学难点： 突破 在解决实际力的平衡问题中，应用相似三角形、线段比例 性质以及三角函数等数学知识是学生学习过程中的难点。 突破方法：通过问题讲解，让学生突破难点。
学生情况分 在初中已经掌握了二力平衡的条件，且在本章前两节已学习 析 了力的合成与分解的知识，有了科学探究二力合成的经历，本节 的理论分析可由学生自主分析；实验探究方案可由学生自行设 计。 1、讲授法：对于知识引入和例题讲解教师应结合生活现象讲解 教学 2、讨论法；以学生为主体，让学生自主分析总结 方法 3、科学探究法
力 的 平 衡
1、 教学目标
知道平衡力的概念以及共点力的平衡条件， 能运 用共点力的平衡条件解释一些简单的生产生活中的问题。 2、尝试通过实验，探究共点力作用下物体的平衡条件；尝试 运用共点力合成、分解的知识以及平衡条件解决一些与生 产和生活相关的实际问题。 3、通过学习，发展对科学的好奇心与求知欲，培养将物理知 识应用于生活和生产实践的意识。 教学重点： 通过理论和实验推导出三个力的平衡条件， 知道多个力平衡 的条件是本节课的重点。 突破方法：采用科学探究模式寻找三力平衡的条件。
鲁科版高中物理必修一 (受力分析和共点力的平衡)力与平衡教学课件
未定，故物体受到的静摩擦力可能沿斜面向上、可能沿斜面
向下、也可能为 0，故选项 D 正确，C 错误。
答案：BD
3.如图所示，物体 A 靠在竖直墙面上，在力 F 作用
下，A、B 保持静止，物体 B 的受力个数为 ( )
A．2
B．3
C．4
D.5
解析：若使物体 A 保持静止，物体 B 必对物体 A 施加一个垂 直接触面向上的弹力，由力的相互性可知，物体 A 必然对物体 B 施加垂直接触面向下的作用力。再对物体 B 受力分析，由于 物体 B 处于静止状态，则它必然受到重力、力 F、物体 A 对物 体 B 的弹力和摩擦力共四个力的作用，故 C 正确。 答案：C
4．矢标性：平均速度是____矢__量___，其方向与这段时间内发生 的____位__移___方向相同．
(2)区分内力和外力：对几个物体组成的整体进行受力分析 时，这几个物体间的作用力为内力，不能在受力示意图中出现； 当把某一物体单独隔离分析时，原来内力变成了外力，要画在受 力示意图上。
[即时训练]
1.如图所示，壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，关于它在此
平面内的受力分析，下列图示中正确的是
()
解析：因为壁虎是匀速爬行的，故它受到的力是平衡的， 根据选项中对壁虎的受力分析可知，B、C、D 都不可能是 平衡的，只有 A 中的重力与摩擦力才是相平衡的，故选项 A 正确。
(2)在图甲中，设 AB＝s，则由几何关系可知绳长 l＝0.6s＋ 0.8s＝1.4s；若将挂钩换成滑轮，则两根绳子的张力大小相等， 对 C 点进行受力分析，如图乙所示，由几何关系可知 cos θ＝
0.7s02.－7s0.5s2，由平行四边形定则得重物所受最大重力为：G ＝2Tcos θ＝168 N。