物理课件：第4章--43共点力的平衡及其应用
(5)利用方程组求解，必要时需对解进行讨论． 注意：建立直角坐标系时，一般尽量使更多的力落在 坐标轴上，以减少分解力的个数，从而达到简化计算的目 的．
如图4－3－3所示，一个半球形的碗放在桌面
Байду номын сангаас
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m1和 m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O
可以认为球始终处于平衡状态，那么，重力的两个分力随之而 变．N2 始终和挡板垂直，N1 方向不变，所以左边 N1 的平行线也不 变，那么 N2 的变化如图所示，可得其先减小后增大．N1 逐渐减小．
【答案】 N1 逐渐减小；N2 先减小后增大
如图4－3－7所示，一个表面光滑的半球固定 在水平面上，其球心的正上方一定高度处固定一小滑轮，
点的连线和水平线的夹角为α＝60°.两小球的质量比
m2 m1
为多
少？
【解析】 (方法一)正交分解法．
小球m2受重力和细线的拉力处于平 衡状态，则由二力平衡条件得FT＝m2g.
以小球m1为研究对象，受力分析如 图所示，以FN的方向为y轴，以垂直于 FN的方向为x轴建立坐标系．FN与FT的夹角为60°，m1g与y 轴成30°角．
设光滑半球的半径为R，滑轮中心到半球顶端的距离为
h，OA间的距离为L，由相似三角形
列等式
FN R
＝
FT L
＝
F′ R＋h
，因
F′ R＋h
不
变，半径R一定，所以FN大小不变，
而绳长L逐渐减小，所以FT逐渐减
小．故正确选项为C 【答案】 C
在利用矢量三角形解决力学问题时，应找出一个“几 何三角形”和“力的矢量三角形”，在这两个三角形相似 的基础上，根据有向线段的长度表示力的大小，从而得两 三角形对应边的大小的比值相等，这样就可以求某一个力 的大小或各个力之间的关系．
A．Ff变小 B．Ff不变 C．FN变小 D．FN变大
【解析】 系统处于平衡状态，以整体为研究对象，
在竖直方向：2Ff＝(2m＋M)g，Ff＝
2m＋M 2
g，与两板间距
离无关，B正确；以点O为研究对象，受力如图，挡板间的
距离稍许增大后，硬杆OO1、OO2之间的夹角θ变大，F＝
Mg
2 θ＝
Mg θ 变大，又FN＝Fsin
在x轴方向上，由物体的平衡条件有
m1gsin
30°－FTsin60°＝0，解得mm21＝
3 3.
(方法二)合成法． 以小球m1为研究对象，受力分析如图所示，小球m1受 到重力m1g、碗对小球m1的支持力FN和细线的拉力FT三力 作用而处于平衡状态．
则FN与FT的合力F＝m1g， 根据几何关系可知
m1g＝2FTsin 60°＝
1．解析法：对研究对象的任一状态进行受力分析，建 立平衡方程，求出应变参量与自变参量的一般函数式，然 后根据自变量的变化确定应变参量的变化．
2．图解法：对研究对象进行受力分析，再根据平行四 边形定则或三角形定则画出不同状态下的力的矢量图(画在 同一个图中)，然后根据有向线段(表示力)的长度变化判断 各个力的变化情况．
3m2g，所以mm21
＝
3 3.
【答案】
3 3
2．(2012·山东高考)如图4－3－4所示，两相同轻质硬
杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转 动，在O点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板
上，此时整个系统保持静止．Ff表示木块与挡板间摩擦力的 大小，FN表示木块与挡板间正压力的大小．若挡板间的距 离稍许增大后，系统仍静止且O1、O2始终等高，则( )
1.基本知识 平衡状态：物体保持 静止 或 匀速直线运动 状态． 2．思考判断 (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．(×)
3．探究交流 物体保持静止与物体在某一时刻的速度为零是一回事 吗？都处于平衡状态吗？ 【提示】 不是一回事，物体静止时，速度等于零， 加速度也等于零，而某一时刻速度等于零时，加速度不一 定等于零．静止处于平衡状态，速度为零不一定处于平衡 状态.
【问题导思】 1．物体的速度为零时是否一定处于平衡状态？ 2．物体的平衡与力的平衡有什么关系？ 1．共点力作用下物体的平衡条件：物体所受合力为 零，即F合＝0.
2．几个推论 (1)二力平衡：当物体受两个力作用而平衡时，这两个 力必定大小相等、方向相反，作用在同一条直线上，其合 力为零． (2)三力平衡：物体在三个非平行力同时作用下处于平 衡状态，则这三个力必定共面且作用线相交于一点．其 中，任意两个力的合力必定与第三个力大小相等、方向相 反，作用在一条直线上．
D．F4
【解析】 因为BO处于竖直方向，所以B只受重力和 竖直绳OB的拉力，绳AB没有力的作用，故而可知A球只受 三个力的作用：重力、绳OA的拉力、外力．根据平衡条 件，A所受合外力为零，即绳OA的拉力与重力的合力一定 与第三个力是一对平衡力．绳OA拉力大小不确定，所以其 与重力的合力可能范围在两力的夹角内，那么外力的范围 是该角的对顶角，综上选项B、C正确．
(2012·陕西师大附中高一检测)如图4－3－2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，两小球处于静止状态．则该力可能为图中的
()
A．F1
图4－3－2
B．F2
C．F3
2．多力平衡的基本解题方法——正交分解法 利用正交分解方法解体的一般步骤：(1)明确研究对 象；(2)进行受力分析；(3)建立直角坐标系，建立坐标系的 原则是让尽可能多的力落在坐标轴上，将不在坐标轴上的 力正交分解；(4)x方向，y方向分别列平衡方程求解．
3．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，并画出受力示 意图； (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，对各力按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联立列方程组；
3．假设法：运用假设法的基本步骤是：(1)明确研究对 象；(2)画受力示意图；(3)假设可发生的临界现象；(4)列出 满足所发生的临界现象的平衡方程求解．
(2012·山阳中学高一检测)如图4－3－5所示， 电灯悬挂于两墙壁之间，更换水平绳OA使连接点A向上移 动而保持O点的位置和OB绳的位置不变，则在A点向上移动 的过程中( )
【答案】 BC
1．在例1中，如果去掉B球，只存在A球．A仍静止在 图示位置，那么该题应选哪几项？( )
【解析】 从上面分析知绳AB无作用力，即有没有B 球对本题无影响，故选项B、C正确．
【答案】 BC
【问题导思】 1．求解物体的平衡问题一般有哪些方法？ 2．在求解平衡问题时主要注意什么问题？
1．三力平衡的基本解题方法 (1)力的合成、分解法： 即分析物体的受力，把某两 个力进行合成，将三力转化为二力，构成一对平衡力，二 是把重力按实际效果进行分解，将三力转化为四力，构成 两对平衡力． (2)相似三角形法： 利用矢量三角形与几何三角形相似 的关系，建立方程求解力的方法．应用这种方法，往往能 收到简捷的效果．
θ 2
变大，则木块与挡板间
cos 2 2cos 2
正压力FN变大，D正确．
【答案】 BD
【问题导思】 1．什么是动态平衡？这种平衡的条件是什么？ 2．求解动态平衡有什么重要方法，应注意什么？ 求解三个力的动态平衡问题，一般是采用图解法，即先做出两个变 力的合力(应该与不变的那个力等大反向)然后过合力的末端画方向不变 的那个力的平行线，另外一个变力的末端必落在该平行线上，这样就能 很直观的判断两个变力是如何变化的了；如果涉及到最小值的问题，还 可以采用解析法，即采用数学求极值的方法求解；临界问题，当某物理 量变化时，会引起其它物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰 好出现”或“恰好不出现”，解决这类问题可先假设研究对象处于某一 平衡状态，然后根据平衡条件等知识列式解题，即假设法．
【备课资源】(教师用书独具) 不可思议的平衡表演
找到了物体的重心，就能使它平衡；重心越低，物体越 容易平衡．在下面的实验中，有几个物体的平衡，就是这个 道理．
一、将一把小折刀打开一半，把刀尖插进一支铅笔的一 侧，距笔尖约 2 cm.将笔尖放在手指头上，铅笔会稳稳地站 立着．稍稍调整一下小刀的开合度，把笔尖放在任何物体上， 你会发现，铅笔都不会倾倒．
(3)多个力的平衡：物体在n个非平行力同时作用下处于 平衡状态时，n个力必定共点，合力为零，称为n个共点力 的平衡，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，是平衡力．
(4)任意方向的平衡：物体在几个力作用下处于平衡状 态，这些力在任意方向上所有分力的合力必为零．
(5)某方向平衡：如果物体只是在某一方向上处于平衡 状态，则该方向上合力为零，因此可以在该方向上应用平 衡条件列方程求解．
一根细绳一端拴一小球，置于球面上A点，另一端绕过定滑 轮，现缓慢地拉动细绳的一端，使小球从A点运动到B点， 在此过程中，小球所受球面的支持力FN及细绳对小球的拉 力FT的变化情况是( )
A．FN变大，FT变小 B．FN变小，FT变大 C．FN不变，FT变小 D．FN变大，FT不变
【规范解答】 对小球受力分析，如图所示，小球受 重力mg、细绳的拉力FT和光滑半球对小球的支持力FN.因缓 慢地拉动，在这三个力的作用下，小球处于平衡状态，由 力的平衡条件知，FT与FN的合力F′大小等于小球的重 力，且与重力的方向相反．由几何知识不难得出力FT、FN 和F′构成的力的矢量三角形与几何三角形AOC相似．
合集下载
共点力的平衡ppt课件
常见的方法有：正交分解法、合成法、相似三角形法、按力的作用效果分解等 （4）求解平衡方程； （5）讨论解的合理性和实际意义。
作者编号：43999
新知学习
【例题】如图，半径为R的光滑半球的正上方，离球面顶端距离为h的O点，
用一根长为l的细线悬挂质量为m的小球，小球靠在半球面上．试求小球对球
面压力的大小．
作者编号：43999
新知学习
01 物体的平衡状态
1.平衡状态：如果一个物体保持静止或做匀速直线运动,我们就 说这个物体是处于平衡状态
静止的石头
作者编号：43999
匀速运动的电梯
新知学习
起飞阶段 平稳飞行阶段
降落阶段
作者编号：43999
飞机从起飞到以一定速度平稳飞行，再 到降落，最后停在机场的停机坪上。在这个 过程中，飞机经历了哪些阶段？在各阶段飞 机处于什么样的状态？
作者编号：43999
课堂练习 2.在如图所示的甲、乙、丙、丁四图中，滑轮光滑且所受的重力忽略不计，滑轮的轴 O安装在一根轻木杆P上，一根轻绳ab绕过滑轮，a端固定在墙上，b端下面挂一个质 量为m的重物，当滑轮和重物都静止不动时，甲、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹 角均为θ，乙图中木杆P竖直。假设甲、乙、丙、丁四图中滑轮受到木杆P的弹力的大 小依次为FA、FB、FC、FD，则以下判断正确的是 ( B ) A.FA＝FB＝FC＝FD B.FD>FA＝FB>FC C.FA＝FC＝FD>FB D.FC>FA＝FB>FD
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
作者编号：43999
作者编号：43999
新知学习
【例题】如图，半径为R的光滑半球的正上方，离球面顶端距离为h的O点，
用一根长为l的细线悬挂质量为m的小球，小球靠在半球面上．试求小球对球
面压力的大小．
作者编号：43999
新知学习
01 物体的平衡状态
1.平衡状态：如果一个物体保持静止或做匀速直线运动,我们就 说这个物体是处于平衡状态
静止的石头
作者编号：43999
匀速运动的电梯
新知学习
起飞阶段 平稳飞行阶段
降落阶段
作者编号：43999
飞机从起飞到以一定速度平稳飞行，再 到降落，最后停在机场的停机坪上。在这个 过程中，飞机经历了哪些阶段？在各阶段飞 机处于什么样的状态？
作者编号：43999
课堂练习 2.在如图所示的甲、乙、丙、丁四图中，滑轮光滑且所受的重力忽略不计，滑轮的轴 O安装在一根轻木杆P上，一根轻绳ab绕过滑轮，a端固定在墙上，b端下面挂一个质 量为m的重物，当滑轮和重物都静止不动时，甲、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹 角均为θ，乙图中木杆P竖直。假设甲、乙、丙、丁四图中滑轮受到木杆P的弹力的大 小依次为FA、FB、FC、FD，则以下判断正确的是 ( B ) A.FA＝FB＝FC＝FD B.FD>FA＝FB>FC C.FA＝FC＝FD>FB D.FC>FA＝FB>FD
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
作者编号：43999
物理第四章第三节《共点力的平衡及其应用》课件ppt(沪科版必修1)(共26张PPT)
状态.
共点力自的我平测衡验条件
根据概念来判断下面的物体 是否处于平衡状态:
（1）静止在水平面上的木箱
是
（2）平直马路上在牵引力作用下匀速前进的汽车 是
（3）用细线悬挂在天花板上的静止小球
是
（4）刹车后停下来了的汽车
是
（5）用细线悬挂在天花板上的静止小球，在剪断 细线的瞬间
?
（6）竖直上抛达到了最高点的小球(不计空气阻 ? 力)
二、共点力作用下物体的平衡
（1）物体处于静止或者保持匀速直线运动的状态 叫做平衡状态。
（2）物体在共点力作用下的平衡条件是所受合外 力为零。即：F合 = 0 。
(3)求解平衡问题常用的方法：
课下思考
解决共点力的平衡问题的思路?
共点力平衡的应用
例：长方形木块静止在倾角为θ的斜面上，那么
斜面对木块作用力的方向（ D）
A 、沿斜面向下 B、 垂直斜面向下 C 、沿斜面向上 D 、竖直向上
解析：木块的受力如图：
F
N
合
f
θG
共点力平衡的应用
例：用与水平方向成θ角的力F拉质量为m物体，使其 沿水平面向右匀速运动。请同学们分析物体的受力， 并画出力的示意图。
实验与探究：
F2
1、将三个弹簧秤放在一个 F1
O
平面内，挂钩挂在一起；
2、先将其中两个成一定角度固定；
F3
3、用手拉第三个弹簧秤，平衡时记下三个弹簧 秤的示数F1、F2、F3以及各力的方向；
4、按各力大小和方向作出力的图示
演 示
任意两个力的合力与第三个力大 小相等，方向相反，作用在同一直 线上。
从刚才的例子,我们可以得到:
我们对(1),(2),(3),(6)受力分析:
共点力自的我平测衡验条件
根据概念来判断下面的物体 是否处于平衡状态:
（1）静止在水平面上的木箱
是
（2）平直马路上在牵引力作用下匀速前进的汽车 是
（3）用细线悬挂在天花板上的静止小球
是
（4）刹车后停下来了的汽车
是
（5）用细线悬挂在天花板上的静止小球，在剪断 细线的瞬间
?
（6）竖直上抛达到了最高点的小球(不计空气阻 ? 力)
二、共点力作用下物体的平衡
（1）物体处于静止或者保持匀速直线运动的状态 叫做平衡状态。
（2）物体在共点力作用下的平衡条件是所受合外 力为零。即：F合 = 0 。
(3)求解平衡问题常用的方法：
课下思考
解决共点力的平衡问题的思路?
共点力平衡的应用
例：长方形木块静止在倾角为θ的斜面上，那么
斜面对木块作用力的方向（ D）
A 、沿斜面向下 B、 垂直斜面向下 C 、沿斜面向上 D 、竖直向上
解析：木块的受力如图：
F
N
合
f
θG
共点力平衡的应用
例：用与水平方向成θ角的力F拉质量为m物体，使其 沿水平面向右匀速运动。请同学们分析物体的受力， 并画出力的示意图。
实验与探究：
F2
1、将三个弹簧秤放在一个 F1
O
平面内，挂钩挂在一起；
2、先将其中两个成一定角度固定；
F3
3、用手拉第三个弹簧秤，平衡时记下三个弹簧 秤的示数F1、F2、F3以及各力的方向；
4、按各力大小和方向作出力的图示
演 示
任意两个力的合力与第三个力大 小相等，方向相反，作用在同一直 线上。
从刚才的例子,我们可以得到:
我们对(1),(2),(3),(6)受力分析:
高中物理《共点力的平衡》课件ppt
[题6]物体m放在粗糙的斜面上保持静止，现用水平力F推物 体m，在力F由零逐渐增加而物体m仍静止的过程中，物体m 所受的（ ）。 A、静摩擦力逐渐减小到零； B、静摩擦力的方向可能改变； C、合外力逐渐增大； D、斜面支持力增大。
作业点评
0≤≤90三角函数动态变化：
sinθ y ; r
cosθ x ; r
由平行四边形确定两分力的大小。
0
FOB
FOA F
FOA
F； sinα
FOB
Fctg α。
[课课练p.72题11]如图所示，汽缸内可燃气体点燃后膨胀，对 活塞的推力F=1100N，连杆AB与竖直方向间的夹角为=30，则 这时活塞对连杆AB的推力F1和对汽缸壁的压力F2分别为多大？
解析：由活塞挤压效果确定F两分力方向；
F合y=0。
F合 F合x2 F合y 2； F合 0，即 F合x 0和F合y 0。
3、运用共点力平衡条件时的注意事项： ①正确分析物体的受力情况。 ②合理运用力的合成或分解方法，将不在同一直 线上的力化为同一直线上的力。
③运用平衡条件列出方程，求得所需结果。
二、课堂示例
[示例1]用弹簧测力计沿着光滑斜面的方向将一块所
[题3]竖直墙上有一重为G的物块，在与竖直方 向成角的斜向上的推力F作用下匀速向上运动， 求：墙与物块间的动摩擦因数。
[题4]一重为G的物块放在倾角为的斜面 上正好能向下匀速运动。求：物块与斜面 间的动摩擦因数。
[题5]一重为G的物块放在倾角为的 斜面上在水平恒力F作用下，处于： ⑴静止状态；⑵向上匀速运动状态。 求：以上两种情况下的摩擦力。
G
[情景3] 返回舱返回地 球带着主降落伞匀速下 降受的力。
[情景4] 返回舱在进行
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
上一页 返回首页 下一页
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________
上一页
返回首页
下一页
[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.( × )
上一页
返回首页
下一页
【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.
上一页
返回首页
下一页
[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.
上一页
返回首页
下一页
[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
上一页
返回首页
下一页
[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________
上一页
返回首页
下一页
[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.( × )
上一页
返回首页
下一页
【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.
上一页
返回首页
下一页
[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.
上一页
返回首页
下一页
[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
上一页
返回首页
下一页
[合作探讨] 探讨 1：列举生活中物体处于平衡状态的实例.
《 共点力的平衡及其应用》示范课教学PPT课件【高中物理必修1】
1．下列事例中物体处于平衡状态的是
()
A．“神舟”号飞船匀速落到地面的过程
B．汽车在水平路面上启动或刹车的过程
C．汽车停在斜坡上
D．竖直上抛的物体在到达最高点的那一瞬间
解析：由平衡状态的概念可知，A、C选项中所描述的状 态是平衡状态；B选项中所描述的过程中，物体处于加速 或减速过程，加速度不为零，B错；竖直上抛的物体到达 最高点的瞬间，v＝0，但a≠0，不是平衡状态，D错。 答案：AC
为菱形，N＝T，所以 2Tsin α＝m1g，解得mm21＝ 33。 答案：A
[例2] 如图4－3－4所示，保
持θ不变，将B点向上移，则BO绳
的拉力将
()
A．逐渐减小
B．逐渐增大
C．先减小后增大
D．先增大后减小
图4－3－4
[思路点拨] 以O点为研究对象进行受力分析，由平 衡条件作出力的平行四边形，然后根据题中条件的变化 作出连续变化的平行四边形，由平行四边形边长的变化 规律判断力的变化规律。
[重点诠释] 处理物体在几个共点力作用下的平衡问题时常用以下 几种方法： 1．三角形法 (1)根据平衡条件，任两个力的合力与第三个力等大 反向，把三个力放于同一个三角形中，三条边对应三个力， 再利用几何知识求解。 (2)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。
2．正交分解法 把力沿两个互相垂直的坐标轴进行分解，再在这两 个坐标轴上求合力的方法。由物体的平衡条件可知物体 在x轴方向上分力的合力等于零，在y轴方向上的分力的 合力也等于零，即∑Fx＝0，∑Fy＝0。
3．整体法和隔离法 (1)定义：把几个相互关联的物体视为一个整体，分 析外部物体对它的作用力(外力)的方法称为整体法；将某 物体从周围物体中隔离出来，单独分析该物体所受的力 的方法称为隔离法。
7855kj沪科版物理必修1 43《共点力的平衡及其应用》 PPT课件
3
4
一、平衡状态：
定义：如果物体保持 静止 或 匀速直线运动 的
状态，叫做平衡状态。
(1）物体处于平衡状态的运动学特征： 静止： v=0；a=0； 匀速直线运动： v≠0；a=0； 处于平衡状态的物体加速度为零，但速度不一定 为零。 ⑵ “保持”某状态与“瞬时”某状态有区别： 例如：竖直上抛的物体运动到最高点时，这一瞬 间的速度为零。但这一状态不能保持，因而不能 说物体此时处于平衡状态。
正交分解法是研究矢量常用的方法。x轴、y轴的方向可以
任意选择，而不会影响结果。但为了解题方便，一般遵循以 下两个原则： （1）使尽量多的力处于坐标轴上； （2）尽量使未知量处于坐标轴
此时平衡条件可表示为 Fx合=0；
Fy合=0。
8
三、案例分析：
【归纳总结】
解共点力作用下物体平衡问题的一般步骤： （1）定研究对象； （2）对所选研究对象进行受力分析，并画出受力示意图； （3）分析研究对象是否处于平衡状态； （4）运用平衡条件，选用适当方法，列出平衡方程求解。
THANK YOU FOR LISTENING 演讲者：XX 时间：202X.XX.XX
14
力)
否
6
二、共点力作用下物体的平衡条件：
1.实验探究：
2.分析论证：O3得出结论：任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用 在同一直线上。这三个力的合力为零。
三力平衡条件： F合= 0
推广到多个共点力平衡条件：
作用在物体上各力的合力为零，即：F合=0 7
求多个力的合力时，可以先将各力分解为两组互相垂直的力， 再用代数运算求出每组力的代数和，最后求出要求的合力。
【达标练习】
1.下列物体中处于平衡状态的是（ A.C ）
4
一、平衡状态：
定义：如果物体保持 静止 或 匀速直线运动 的
状态，叫做平衡状态。
(1）物体处于平衡状态的运动学特征： 静止： v=0；a=0； 匀速直线运动： v≠0；a=0； 处于平衡状态的物体加速度为零，但速度不一定 为零。 ⑵ “保持”某状态与“瞬时”某状态有区别： 例如：竖直上抛的物体运动到最高点时，这一瞬 间的速度为零。但这一状态不能保持，因而不能 说物体此时处于平衡状态。
正交分解法是研究矢量常用的方法。x轴、y轴的方向可以
任意选择，而不会影响结果。但为了解题方便，一般遵循以 下两个原则： （1）使尽量多的力处于坐标轴上； （2）尽量使未知量处于坐标轴
此时平衡条件可表示为 Fx合=0；
Fy合=0。
8
三、案例分析：
【归纳总结】
解共点力作用下物体平衡问题的一般步骤： （1）定研究对象； （2）对所选研究对象进行受力分析，并画出受力示意图； （3）分析研究对象是否处于平衡状态； （4）运用平衡条件，选用适当方法，列出平衡方程求解。
THANK YOU FOR LISTENING 演讲者：XX 时间：202X.XX.XX
14
力)
否
6
二、共点力作用下物体的平衡条件：
1.实验探究：
2.分析论证：O3得出结论：任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用 在同一直线上。这三个力的合力为零。
三力平衡条件： F合= 0
推广到多个共点力平衡条件：
作用在物体上各力的合力为零，即：F合=0 7
求多个力的合力时，可以先将各力分解为两组互相垂直的力， 再用代数运算求出每组力的代数和，最后求出要求的合力。
【达标练习】
1.下列物体中处于平衡状态的是（ A.C ）
共点力的平衡及应用PPT课件
上，放一质量为 m 的小球，小球被竖
直的木板挡住，不计摩擦，则球对挡
板的压力是
(B )
A．mgcos α
B．mgtan α
C．cmosgα
D．mg
图6
解析 解法一：(正交分解法)：对小球
进行受力分析如图甲所示，小球静止，
处于平衡状态，沿水平和竖直方向建立
坐标系，将FN2正交分解，列平衡方程 FN1＝FN2sin α，mg＝FN2cos α，可得球对挡板的压力 FN1′＝FN1＝mgtan α，所以B正确．
15
由平衡条件得竖直方向 2Fsin θ＝G， 所以链条两端的张力为 F＝2sGin θ.
(2)在求链条最低处张力时，可将链条一分为二，取一半链条为研究对
象．受力分析如图乙所示，由平衡条件得水平方向所受力为 F′＝Fcos θ＝2sGin θcos θ＝G2 cot θ.
课堂探究•突破考 点 例 3 如图 6 所示，在倾角为 α 的斜面
平衡 物体受到的 合外力 为零，即F合＝ 0 或
条件 ΣFx＝
Fy＝0
基础再现•深度思考
思考：物体的速度为零和物体处于静止状态是一 回事吗？
答案 物体处于静止状态，不但速度为零，而且加 速度(或合外力)为零．有时，物体速度为零，但加 速度不一定为零，如竖直上抛的物体到达最高点 时、摆球摆到最高点时，加速度都不为零，都不属 于平衡状态．因此，物体的速度为零与处于静止状 态不是一回事．
课堂探究•突破考 点
解法二：(力的合成法)：如图乙所示，
小球处于平衡状态，合力为零．FN1与
FN2的合力一定与mg平衡，即等大反 向．解三角形可得：FN1＝mgtan α，所 以，球对挡板的压力FN1′＝FN1＝mgtan α，所以B正确．
高中物理 第四章 物体的平衡 第1节 共点力作用下物体的平衡课件 教科版必修1
3．正交分解法：将不在坐标轴上的各力分别分解到 x 轴上和
y
轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件Fx合＝0解题， Fy合＝0
多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡．
(1)物体受三个力作用而平衡时，以上方法都可
应用，具体方法应视解决问题方便而定．
(2)利用正交分解法时，坐标轴的选择原则是尽量使落在 x、y
在自然界，物体存在的形式是多种多样的，矗立的岩石 和各类建筑，马路上逐渐加速的汽车，匀速上升的电梯上站 立的人，绕太阳运转的地球等等．我们描述某物体状态时常 用“平衡”这个词．大家能否联想一下自己的日常生活中的 例子，哪些物体是平衡的？在物理学中“平衡”这个词究竟 是什么含义？
提示：保持原有运动状态不变叫做平衡，即速度恒定不变的 物体就是平衡的物体．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．
[解析] 平衡状态的运动学特征是 a＝0，物体的速度在某一 时刻为零，加速度可能不为零，A 错；物体相对另一物体静 止，相对地面不一定静止，故不一定处于平衡状态，B 错； 物体所受合外力为零，加速度为零，一定处于平衡状态，C 对；物体做匀加速运动，所受合外力不为零，不处于平衡状 态，D 错． [答案] C
(1)平衡状态是指加速度为零的状态(即物体所 受合外力为零)，而不是速度为零的状态． (2)在力学中，当物体缓慢移动时，往往认为物体处于平衡状 态．
物体在共点力作用下，下列说法正确的是( ) A．物体的速度在某一时刻等于零时，物体就一定处于平衡 状态 B．物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态 C．物体所受合外力为零时，就一定处于平衡状态 D．物体做匀加速运动时，物体处于平衡状态
《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
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(第01课时)(高中物理教学课件)完整版
05.1共点力的平衡 图片区
图甲和图丁中木棒所受的力是共点力。图乙和图 丙中木棒所受的力不是共点力。
ห้องสมุดไป่ตู้
一.平衡状态与平衡条件
1.平衡状态 物体处于静止状态或匀速直线运动的状态。 2.共点力的平衡条件 运动学：a=0 力学：F合＝0；正交分解：Fx＝0、Fy＝0 3.平衡条件的推论 ①二力平衡：两个力必定大小相等，方向相反。
②三力平衡：任意两个力的合力与第三个力大小 相等，方向相反。 ③四力，多力平衡：以此类推。
注意：四力可以一三组合，两两组合。（四力以 上一般正交分解法处理）
F
已知上图中所有物体的质量均为m，重力加速度为g，求： 1.图1中AO、BO绳受到的张力，若m增大谁先断？ 2.图2中斜面受到地面的摩擦力和弹力是多少？ 3.若图2中物体受沿斜面向上的拉力F，两者均静止，则 斜面受到地面的摩擦力和弹力又是多少？ 4.图3中物体受到传送带的摩擦力和弹力（讨论静止，物 体随传送带匀速上升，匀速下降等情况;若刚放上传送带 的瞬间呢？分传送带向上向下运动讨论）
二.共点力平衡常用解题方法
例3.如图如示：在斜面底端固定一硬 质轻杆，在斜面与轻杆间放一光滑小 球，小球处于静止状态，已知小球质 量为m，求斜面对小球弹力N1与轻杆 对小球弹力N2的大小。
合成法
分解法 正交分解法 三角形法
图甲和图丁中木棒所受的力是共点力。图乙和图 丙中木棒所受的力不是共点力。
ห้องสมุดไป่ตู้
一.平衡状态与平衡条件
1.平衡状态 物体处于静止状态或匀速直线运动的状态。 2.共点力的平衡条件 运动学：a=0 力学：F合＝0；正交分解：Fx＝0、Fy＝0 3.平衡条件的推论 ①二力平衡：两个力必定大小相等，方向相反。
②三力平衡：任意两个力的合力与第三个力大小 相等，方向相反。 ③四力，多力平衡：以此类推。
注意：四力可以一三组合，两两组合。（四力以 上一般正交分解法处理）
F
已知上图中所有物体的质量均为m，重力加速度为g，求： 1.图1中AO、BO绳受到的张力，若m增大谁先断？ 2.图2中斜面受到地面的摩擦力和弹力是多少？ 3.若图2中物体受沿斜面向上的拉力F，两者均静止，则 斜面受到地面的摩擦力和弹力又是多少？ 4.图3中物体受到传送带的摩擦力和弹力（讨论静止，物 体随传送带匀速上升，匀速下降等情况;若刚放上传送带 的瞬间呢？分传送带向上向下运动讨论）
二.共点力平衡常用解题方法
例3.如图如示：在斜面底端固定一硬 质轻杆，在斜面与轻杆间放一光滑小 球，小球处于静止状态，已知小球质 量为m，求斜面对小球弹力N1与轻杆 对小球弹力N2的大小。
合成法
分解法 正交分解法 三角形法