高中物理第四章物体的平衡4.1共点力作用下物体的平衡

第四章第1节了解教材新知把握热点考向知识点一知识点二考向一考向二

应用创新演练随堂基础巩固课时跟踪训练1/312/313/311．物体在共点力作用下保持静止或做

匀速直线运动状态称为平衡状态。2．在共点力作用下物体平衡条件是

共点力协力为零。3．作用在物体上几个力协力为零，

这种情形叫力平衡。4/315/31共点力作用下物体平衡状态[自学教材]1．平衡状态物体在共点力作用下，保持

或做

运动状态。

2．平衡状态与运动状态关系物体处于平衡状态时，加速度一定为零，速度不一定为零。静止匀速直线6/31[重点诠释]1．从运动学角度了解处于平衡状态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。即处于平衡状态物体加速度为零，反过来加速度为零物体一定处于平衡状态。

2．从力学角度了解处于平衡状态物体所受合外力为零，反过来物体受到合外力为零，它一定处于平衡状态。7/313．静态平衡与动态平衡

(1)静态平衡是处于静止状态平衡，协力为零。

(2)动态平衡是匀速直线运动状态平衡，协力为零。

4．平衡状态与力平衡平衡状态指物体匀速直线运动或静止状态。力平衡是作用在同一处于平衡状态物体上几个力所满足一个关系。力平衡是物体平衡条件，物体处于平衡状态是力平衡结果。8/311．以下物体中处于平衡状态是(

)A．F1赛道上汽车刚开启一瞬间B．物体做自由落体运动刚开始下落一瞬间C．第11届全运会上运动员撑杆跳到最高点一瞬间D．停在斜面上汽车9/31解析：A、B、C中物体瞬时速度为零但加速度不是零，不是平衡状态，D项中物体静止处于平衡状态，故选D。答案：D10/31共点力作用下物体平衡条件[自学教材]1．平衡条件要使物体保持平衡状态，作用在物体上力必须满足条件。11/312．共点力平衡条件试验探究

(1)试验探究：如图4－1－1甲所表示，将三个弹簧测力计放在一个平面内，并将三个弹簧测力计挂钩挂在同一物体上。先将其中两个成某一角度θ固定起来，然后用手拉第三个弹簧测力计。平衡时分别记下三个弹簧测力计示数及作用力方向，并按各力大小、方向作出力图示，依据力平行四边形定则，看看这三个力有什么关系。(注意θ不宜过大或过小)12/31图4－1－1由图4－1－1乙能够看出，其中两个力协力与第三个力大小相等、方向相反。13/31(2)试验结论：物体在三个共点力作用下平衡条件：任意两个力协力与第三个力大小

、方向

，且在同一条直线上。(即这三个共点力协力为零)相等相反14/310004．力平衡作用在物体上几个力协力为

。零15/31[重点诠释]1．平衡条件几个推论

(1)二力平衡条件：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，其中任意两个力协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。16/31(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协力均为零。其中任意(n－1)个力协力必定与第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，各力首尾相接必组成一个封闭多边形。17/312．应用平衡条件解题步骤

(1)明确研究对象(物体、质点或绳结点等)。

(2)对研究对象进行受力分析。

(3)建立适当坐标系，应用共点力平衡条件，选择恰当方法列出平衡方程。

(4)求解方程，并讨论结果。18/312．下面关于共点力平衡与平衡条件说法正确是

(

)A．假如物体运动速度为零，则必处于平衡状态B．假如物体运动速度大小不变，则必处于平衡状态C．假如物体处于平衡状态，则物体沿任意方向协力

都必为零D．假如物体受到三个共点力作用而处于平衡状态，

则任意两个力协力与第三个力大小相等、方向相反19/31解析：物体速度为零时不一定处于平衡状态，如竖直上抛物体抵达最高点时速度为零，此时物体因为本身重力而使得所受协力不为零，故A错；物体速度大小不变，但方向可能改变，即物体不一定做匀速直线运动，故物体不一定处于平衡状态，所以B错。物体处于平衡状态时，满足F合＝0条件，又因F合＝，要F合＝0，必须要Fx、Fy同时为零，故物体沿任意方向协力都必为零，C正确。假如物体受到三个共点力作用而处于平衡状态，要满足F合＝0条件，则任意两个力协力必与第三个力大小相等、方向相反，所以选项D对。答案：CD20/3121/31对平衡状态了解[例1]

物体在共点力作用下，以下说法中正确是

(

)A．物体速度在某一时刻等于零时，物体一定处于平衡状态

B．物体相对于另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态

C．物体所受协力为零时，物体一定处于平衡状态

D．物体做匀加速运动时，物体一定处于平衡状态22/31[思绪点拨]解答本题时应注意以下两点：(1)平衡状态运动学特征。(2)平衡状态与受力关系。23/31[解析]物体在某时刻速度为零，所受协力不一定为零，故不一定处于平衡状态，A错误；物体相对于另一物体静止，则说明该物体与另一物体含有相同速度和加速度，也不一定处于平衡状态，B错误；物体做匀加速运动时，加速度不为零，一定不是平衡状态，D错误；只有C满足平衡条件，C正确。[答案]

C24/31[借题发挥](1)共点力作用下，物体处于平衡状态运动学特征是a＝0。动力学特征是：合外力为零。

(2)静止和速度为零不是一回事，物体保持静止状态说明v＝0、a＝0同时成立，若有v＝0，a≠0，如自由下落开始时刻物体，它此时速度v＝0，但不能保持静止状态。25/31以下物体中处于平衡状态是(

)A．静止在粗糙平面上物体B．沿光滑斜面自由下滑物体C．在不光滑水平面上匀速运动木块D．“神舟”七号返回舱打开降落伞后减速下降解析：A、C项中物体静止或匀速运动是平衡状态，B、D项中物体含有加速度，不是平衡状态，故选A、C。答案：AC26/31平衡条件应用图4－1－2[例2]如图4－1－2所表示，物体质量为m，靠在粗糙竖直