共点力的平衡+-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

第三章

相互作用——力5

共点力的平衡知识详解知识点1

共点力平衡的条件1

平衡状态（1）定义:如果一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态（

如果一个物体在缓慢移动，也可认为该物体处于平衡状态。），我们就说这个物体处于平衡状态。（2）运动学特征：处于平衡状态的物体静止或做匀速直线运动，其加速度一定为零，所受合力也为零。2

共点力作用下物体平衡的条件

例1

物体受到共点力的作用，下列说法正确的是(

)CA.物体在某一时刻速度为零，则该时刻物体一定处于平衡状态B.相对于另一物体保持静止的物体一定处于平衡状态C.物体所受合力为零时，一定处于平衡状态D.物体运动时若速率不变，一定处于平衡状态【解析】某一时刻速度为零的物体，所受合力不一定为零，故不一定处于平衡状态，A错误；某物体相对于另一物体静止时，若另一物体做变速运动，该物体也做变速运动，不处于平衡状态，故B错误；处于平衡状态的物体，在运动状态上处于静止状态或匀速直线运动状态，从受力上来看，物体所受合力为零，C正确；物体运动速度大小不变但方向变化时，所受合力不为零，故不处于平衡状态，D错误。

知识点2

共点力平衡问题的分析1

求解共点力作用下物体平衡问题的一般步骤2

求解共点力平衡问题的常用方法整体法和隔离法当求系统内部的相互作用时，一般用隔离法；求系统受到的外力时，一般用整体法。合成法物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反，作用在同一条直线上，可以据此先求任意两个力的合力。正交分解法效果分解法将某一个力按力的作用效果进行分解，则其分力和其他力在所分解的方向上满足平衡条件。相似三角形法物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，把三个力画在一个三角形中，判断力的三角形与几何三角形相似，根据相似三角形的对应边长成比例列方程求解。矢量三角形法物体受三个力的作用，若这三个力的矢量箭头首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合力必为零。利用三角形定则，根据边角关系，求平衡问题。续表图3-5-1

C

图3-5-2

图3-5-3

知识点3

斜面体受力分析问题1

斜面上滑块的受力分析滑块运动情况在斜面上静止沿斜面匀速下滑在外力作用下匀速上滑示意图滑块运动情况在斜面上静止沿斜面匀速下滑在外力作用下匀速上滑受力分析续表2

水平面上的斜面体的受力分析隔离法分析滑块（静止或匀速下滑）斜面体（静止）整体法分析续表图3-5-4

BC

解题突破题型1

共点力的静态平衡问题解题通法分析求解静态平衡问题的基本思路

图3-5-5（1）求该人对沙袋施加的水平作用力大小；

图3-5-6

（2）若该人对沙袋施加的作用力不水平，求作用力的最小值。

图3-5-7

BC

题型2

整体法和隔离法在平衡问题中的应用解题通法整体法和隔离法1.整体法当几个物体组成的系统具有相同的运动状态，且在只涉及研究系统与外界的相互作用而不涉及系统内部物体之间的力与运动时，一般采用整体法。应用整体法解题的步骤如下；2.隔离法为了研究系统内某个物体的受力和运动情况，一般把需要研究的物体从系统中隔离出来研究的方法，称为隔离法。应用隔离法解题的步骤如下；实际中隔离法和整体法需要交叉运用，从而优化解题思路和方法，使解题过程简洁明了。

图3-5-8

由共点力的平衡条件知

BD图3-5-11

考向追踪考向

考查平衡条件的应用图3-5-12

D

图3-5-13

B

新考法

空间思维空间力的平衡问题考法解读三维空间中的受力分析及平衡问题，主要考查考生的抽象思维能力和空间想象能力。对此类问题，一般采用“降维法”处理，即通过画侧视图、俯视图、正视图等，把三维问题转化成二维问题。类型1

对称分布的空间力平衡有些空间力呈对称分布，解决这种受力平衡问题，只需要先分析对称分布的力中的某一个力，再结合对称性求解即可。图3-5-14

D

考法创新本题以嫦娥五号探测器在月面静止为素材命题，考查空间力的平衡及牛顿第三定律的应用，根据四条腿对探测器的作用力具有对称性，结合平衡条件分析求解。

子题1

若将“每条腿对月球表面压力的大小”改为“每条腿受到月球表面摩擦力的大小”，则正确选项为(

)C

[第1步：对探测器进行受力分析]

[第2步：结合对称性分析每条腿的受力]子题2

若将“每条腿对月球表面压力的大小”改为“每条腿受到月球表面作用力的大小”，则正确选项为(

)B

类型2

可转化为平面图的空间力平衡利用三视图或截面图，即选取某一个平面，通过这个平面来观察三维空间图形，忽略垂直