2012高一物理课件 3.5 共点力的平衡条件 4（粤教版必修1）.ppt

1、五、共点力的平衡条件（1）一个物体在共点力的作用下，如果保持_或者做，我们就说这个物体处于平衡状态。（2）当物体在共点力的作用下处于平衡状态时：a物体所受各个力的合力等于，这就是物体在共点力作用下的平衡条件。b它所受的某一个力与它所受的其余外力的合力关系是。课前复习：一、平衡状态1共点力：几个力如果作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫做共点力F1F3F2平衡状态：一个物体在共点力的作用下，如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态（1）共点力作用下物体平衡状态的运动学特征：加速度为零（2）特例：nn 竖直上抛的物体运动到最高点时，这一瞬时的速度为零（静止

2、），但这一状态不可能保持，因而这一不能保持的静止状态不属于平衡状态二、共点力作用下物体的平衡条件nn 共点力作用下物体的平衡条件：在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，即：F合=0实验演示：nn 做课本上的实验。nn 物体如果受到共点力的作用且处于平衡状态，就叫做共点力的平衡。nn FF合合=0=0，则在任一方向上物体所受合力也为零则在任一方向上物体所受合力也为零nn 特例：特例：物物体体受受两两个个共共点点力力作作用用：若若两两力力组组成成平平衡衡力力，FF合合=0=0，则物体处于平衡状态，则物体处于平衡状态物物体体受受三三个个共共点点力力作作用用：若若任任两两力力的的合合力力与与第第三三

3、力力组组成成平平衡衡力力，FF合合=0=0，则则物物体体处处于于平平衡衡状状态态n教师沿光滑墙壁用网兜把一个足球挂在A点（如图所示），足球处于静止状态。ABnn 一：合成法。以足球和网兜一起作一：合成法。以足球和网兜一起作为研究对象，它们受重力为研究对象，它们受重力GG，墙壁的，墙壁的支持力支持力F1F1，悬绳的拉力，悬绳的拉力F2F2三个共点三个共点力作用而平衡。由共点力的平衡条力作用而平衡。由共点力的平衡条件可知：件可知：F1F1与与F2F2的合力的合力FF，与，与GG大小大小相等、方向相反，即相等、方向相反，即FFGG，如图所，如图所示。由图中力的平行四边形可求得示。由图中力的平行四边形

4、可求得nn F1=F1=FtanFtan=GtanGtan=mgtanmgtannn F2=F/F2=F/coscos=G/=G/coscos=mg/=mg/coscos二、分解法。以足球和网兜一起作为研究对象，它们受重力G，墙壁的支持力F1，悬绳的拉力F2三个共点力作用而平衡。将重力G按作用效果分解为G1和G2，如图所示。由共点力平衡条件可知：F1与G1的合力必为零，F2与G2的合力必为零。所以：F1=G1=Gtan=mgtanF2=G2=G/cos=mg/cos三、相似三角形法三、相似三角形法以足球和网兜一起作为研究对象，它以足球和网兜一起作为研究对象，它们受重力们受重力GG，墙壁的支持力

5、，墙壁的支持力F1F1，悬，悬绳的拉力绳的拉力F2F2三个共点力作用而平衡，三个共点力作用而平衡，如图所示。由共点力的平衡条件可如图所示。由共点力的平衡条件可知：知：F1F1与与GG的合力的合力FF，与，与F2F2大小相等、大小相等、方向相反，即方向相反，即FFF2F2。设球心为。设球心为OO，由图可知，由图可知，OFGOFG与与AOBAOB相似，相似，所以：所以：nn 由以上两式可得：由以上两式可得：nn FF11=GtanGtan=mgtanmgtannn FF22=F=G/=F=G/coscos=mg/=mg/coscos四、正交分解法以足球和网兜一起作为研究对象，它们受重力G，墙壁的支

6、持力F1，悬绳的拉力F2三个共点力作用而平衡，如图所示。取水平方向为x轴，竖直方向为y轴，将F2分别沿x轴和y轴方向正交分解，由平衡条件可知，在x轴和y轴方向上的合力Fx合和Fy合应分别等于零。即：F2sinF1=0F2cosG=0由上述两式可解得：F1mgtanF2=mg/cosnn 解题步骤：nn（1）确定研究对象nn（2）对研究对象进行受力分析，并画出受力示意图；nn（3）根据物体的受力和已知条件，选择力的合成法、分解法、相似三角形法、正交分解法等恰当的方法，应用平衡条件建立方程；nn（4）解方程，进行讨论和计算。例例题题11：如如图图所所示示，一一物物体体在在四四个个力力FF、FF22

7、、FF、FF作作用用下下处处于于静静止止状状态态，若若的的方方向向沿沿逆逆时时外外转转过过6060而而保保持持其其大大小小不不变变，其其余余三三个个力力的的大大小小和和方方向向均均保保持持不不变变，则此时物体所受到的合力大小为（则此时物体所受到的合力大小为（）解析：nn 由共点力的平衡条件可知，由共点力的平衡条件可知，FF、FF22、FF、FF的的合力应为零，合力应为零，FF、FF22、FF的合力应与的合力应与FF等值反等值反向当向当FF 的方向沿逆时针转过的方向沿逆时针转过6060而保持其大小而保持其大小不变时，不变时，FF、FF22、FF的合力的大小仍为的合力的大小仍为FF，但但方向与方向

8、与FF成成120120，由平行四边形法则可得，此时，由平行四边形法则可得，此时物体所受的合力大小仍为物体所受的合力大小仍为FFnn所以本题的正确选项应为所以本题的正确选项应为CC例题2：在图中，如果小球重3N，光滑斜面的倾角为300，求斜面及竖直放置的挡板对小球的作用力。nn 物体如果受到共点力的作用且处于平衡状态，就叫做共点力的平衡。nn FF合合=0=0，则在任一方向上物体所受合力也为零则在任一方向上物体所受合力也为零nn 特例：特例：物物体体受受两两个个共共点点力力作作用用：若若两两力力组组成成平平衡衡力力，FF合合=0=0，则物体处于平衡状态，则物体处于平衡状态物物体体受受三三个个共共

9、点点力力作作用用：若若任任两两力力的的合合力力与与第第三三力力组组成成平平衡衡力力，FF合合=0=0，则则物物体体处处于于平平衡衡状状态态练习2nn 2大小分别为、牛的六个共点力、，依次量力之间的夹角都是，如图所示。它们合力的大小等于，方向是。只需把的大小变为，这六个力就平衡，平衡后，若把撤消，余下五个力的合力的大小为，方向是。F6F3F5F2F4F16N沿F58N8N沿F5小结：nn 共共点点力力作作用用下下物物体体平平衡衡的的运运动动学学特特征征是是保保持持静静止止或匀速直线运动状态或匀速直线运动状态nn 共点力作用下物体的平衡条件是合力为零共点力作用下物体的平衡条件是合力为零作业：n1、观察日常生活中的共点力的作用；n2、做课后16题