共点力的平衡条件及其应用-2025-2026学年高一上学期物理粤教版必修第一册

粤教版必修一

第三章

相互作用第六节

共点力的平衡学习目标共点力的平衡条件共点力平衡状态观察图片，有什么特征？（处于什么状态）1、共点力一、共点力如果几个力作用在同一点上，或者几个力的作用线相交于同一点，这几个力就称为共点力。二、共点力的平衡条件1、平衡状态物理学中，把物体静止或做匀速直线运动时所处的状态称为平衡状态2、共点力的平衡物体如果受到共点力的作用且处于

状态，就叫共点力的平衡。平衡讨论1：当物体速度为0时，物体处于平衡状态吗？讨论2：竖直上抛的物体到达最高点处时，物体处于平衡状态吗？3、二力平衡二、共点力的平衡条件

结论：物体受两个共点力的作用下处于平衡状态时，这两个力必满足大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，F合＝0GFN4、三力平衡三、共点力的平衡条件

结论：物体受三个共点力的作用下处于平衡状态时，必有任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线，F合＝0。F12F124、三力平衡三、共点力的平衡条件

结论：共点的三力平衡时，表示三力的矢量可以形成封闭的矢量三角形，F合＝0。F1F2F34、三力平衡三、共点力的平衡条件F1F2F3问题1：若

F1、F2、F3三个共点力的合力为0时，若

F1增大

∆F，则此时三力的合力多大？方向如何？∆F问题2：若

F1、F2、F3三个共点力的合力为0时，若

F1减小

∆F，则此时三力的合力多大？方向如何？F1F2F3∆F5、n力平衡三、共点力的平衡条件

结论：物体受n个力处于平衡状态时，其中（n－1）个的合力一定与剩下的那个力等大反向。，F合＝0。F3F1F2F4F1-4F5【例1】如图所示，如果小球重３Ｎ，光滑斜面的倾角为30°，求斜面及竖直放置的挡板对小球的作用力。四、共点力平衡条件的应用解：小球的受力分析如图所示，由几何关系得代入数据解得【变式1】如图所示，如果小球重３Ｎ，光滑斜面的倾角为30°，求斜面及垂直斜面放置的挡板对小球的作用力。四、共点力平衡条件的应用【变式2】如图所示，如果小球重３Ｎ，光滑斜面的倾角为30°，求斜面及水平放置的挡板对小球的作用力。四、共点力平衡条件的应用三、共点力的平衡条件【例2】在科学研究中，人们利用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图所示。仪器中有一根轻质金属丝，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的大小。那么，风力的大小

F跟小球质量

m、偏角

θ之间有什么关系呢？三、共点力的平衡条件力的合成法效果分解法正交分解法三角形法F′F＝mgtanθ三、共点力的平衡条件【变式】若风力的大小

F=kv2,则风速

v多大？三、共点力的平衡条件求解平衡问题的一般步骤三、共点力的平衡条件【随堂训练】用绳子将鸟笼挂在一根横梁上，如图所示。若鸟笼重19.6N，求绳子OA和OB对结点O的拉力。三、共点力的平衡条件【讨论】若两绳能承受的最大拉力相同，持续增大悬挂物的重力，受拉力较大的OA段绳子就先被拉断。三、共点力的平衡条件【随堂训练2】置于水平地面上的木箱重G=680N，木箱与地面之间的动摩擦因数

μ=0.2。一个人用与水平方向成37°向下的力F推木箱，木箱做匀速直线运动。求推力F

和地面对木箱的支持力

FN的大小。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）37°F三、共点力的平衡条件【随堂训练3】如图所示，质量为m1＝5kg的滑块置于一粗糙的斜面上，用一平行于斜面的大小为

30N的力

F推滑块，滑块沿斜面向上匀速运动，斜面体质量

m2＝10kg，且始终静止，取

g＝10m/s2，求：(1)斜面对滑块的摩擦力大小；(2)地面对斜面体的摩擦力和支持力的大小。

三、共点力的平衡条件[随堂训练4]如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机，三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成30°角，则每根支架中承受的压力大小为()A、B、C、D、D