共点力的平衡课件-高一上学期物理人教版

共点力的平衡

☞----静态平衡什么是共点力共点力平衡的条件：F合=0共点力平衡法与正交分解法解决实际问题学习

目标010203一、什么是共点力？重力为G的木棒在力F1和F2的共同作用下处于平衡状态的情况，根据每幅图中各个作用线的几何关系，把受力情况分成哪两类？如何划分？共点力：几个力作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点二、共点力平衡的条件？（平衡状态的条件是什么？）实例：随传送带匀速运送的物体处于平衡状态桌上的书、苹果能保持静止，处于平衡状态1.平衡状态运动特点特点：物体受到几个力作用时，保持静止或匀速直线运动的状态正确区分“静止”和“v=0”02

正确区分“静止”和“v=0”：物体处于静止状态时，v=0，a=0，是平衡状态；

但当v=0时，物体不一定处于平衡状态，v=0但a≠0不是平衡状态，如上抛物体到达最高点时物体所处状态.01

物体保持静止或匀速直线运动的状态为平衡状态，平衡状态的特征是物体的速度恒定，即加速度为零.二、共点力平衡的条件？（平衡状态的条件是什么？）2.平衡状态的受力特点情况1：物体受两个共点力作用作用在书上的两个力是一对平衡力，有FN=G，且方向相反，故F合=0GFN可得二力平衡条件：合力等于0二、共点力平衡的条件？（平衡状态的条件是什么？）2.平衡状态的受力特点三力平衡情况2：物体受三个共点力作用F12G二力平衡（平行四边形定则力的合成）转化F合=0条件思路：F1GF2F12可得三力平衡条件：合力等于0二、共点力平衡的条件？（平衡状态的条件是什么？）2.平衡状态的受力特点如图所示，物体在五个共点力作用下保持平衡。请在图上画出这五个力的合力的大小和方向。例1：正交分解法

三、共点力平衡实例研究与方法总结

力有规律，有特殊角时方便处理，但对于更一般的多个力分析，没有规律时，如何处理？

先找两个力进行平行四边形合成，然后再和第三个力合成？可以，但麻烦，且不知道特殊角及长度新思路：分解、重组、整合具体方法：

先规定两个方向，把所有力都分解在两个方向上，再进行整合例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匀速滑下，滑梯至少需要多高？三、共点力平衡实例研究与方法总结①读懂题干（理解每一个词的含义）匀速滑下②建立物理模型③受力分析（从已知入手）得出结论：h高≥临界值、θ例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匀速滑下，滑梯至少需要多高？三、共点力平衡实例研究与方法总结θ

匀速下滑，受力平衡，总合力为0，则每个方向上合力均为0θhb

以滑梯上正匀速下滑的小孩为研究对象，受力分析如图，沿平行和垂直于斜面两个方向建立直角坐标系，把重力G沿两个坐标轴方向分解为G1和G2。方法1：正交分解法GFNFfxyG2G1Ff＝μFN

由⑴⑵⑶可得tanθ

=μ由几何关系知：可求得：h=μb=0.4×6m=2.4mx方向y方向Gsinθ-Ff=0FN-Gcosθ=0⑴⑵⑶又有三、共点力平衡实例研究与方法总结方法2：力的平衡法三、共点力平衡实例研究与方法总结θhbF思路：任意两个力的合力和第三个力是一对平衡力。又

Ff＝μFN

解得tanθ

=μ由几何关系可得：

可求得：h=μb=0.4×6m=2.4mFf=FsinθFN=Fcosθ设支持力和摩擦力的合力为F，则有

F=G，故以滑梯上正匀速下滑的小孩为研究对象，受力分析如图。GFNFfθGFNFfFθGFNFfxyGyGx∑Fx=0∑Fy=0平衡条件：实质：对力处理的途径不同，

但殊途同归。1.物体受三个力时的平衡条件具体形式●甲图：直接力的合成

思路：任意两个力的合力和第三个力是一对平衡力甲乙●乙图：间接力的合成平衡条件：F合=0思路：先进行力的分解再合成课后小结●单个物体●结点●物体的组合2.利用共点力平衡条件解决问题的步骤⑴明确研究对象；⑵对研究对象进行受力分析；⑶选择平衡条件的合适表达式，建立联系；⑷解方程（或：解直角三角形、相似三角形）⑸对结果进行合理性分析。针对练如图悬吊重物的细绳，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？研究对象：结点O平衡条件●怎样选取的研究对象？●解题依据是什么？【思考】F3F2F1F4【解析】

合成法：取悬点O为对象，受力如图所示。绳AO所受的拉力大小为绳BO所受的拉力大小为Gtanθ根据三角函数的知识，可得F3=G，F4是F1和F2的合力，则有由牛顿第三定律，可知xyF1yF1x正交分解法：取悬点O为对象，受力如图所示。建立如图所示坐标系，由平衡条件得：

x方向:F2-F1sinθ=0⑴

y方向：

F1cosθ-G=0⑵由⑴、⑵可得：

绳AO所