《共点力作用下物体的平衡》(新人教版必修1)

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1、共点力作用下物体的平衡一、平衡状态：定义：一个物体在共点力的作用下，若保持静止或匀速直线运动，则该物体处于平衡状态。(1)静止：物体的______和_______都等于零的状态．速度加速度(2)匀速直线运动：物体的______不为零，其________为零的状态．速度加速度例1：下列物体处于平衡状态的是()A．静止在粗糙斜面上的物体B．物体在光滑斜面上由静止释放后沿斜面自由下滑C．在平直公路上匀速行驶的汽车D．做自由落体运动的物体在刚开始下落时亦即：物体处于平衡状态，则加速度a一定等于0，所受合外力一定为零。讨论：若速度等于0

2、，则物体是否一定处于平衡状态？举例：竖直上抛最高点答：不一定！AC【方法总结】判断物体是否处于平衡状态的方法：(1)根据物体的运动状态(看运动状态是静止，还是匀速运动)(2)根据物体的受力情况(看合力是否为零)．再练一个：下列说法正确的是()A．竖直上抛物体达最高点时，物体处于平衡状态B．电梯匀速上升时，电梯中的人处于平衡状态C．竖直弹簧上端固定，下端挂一个重物，平衡后用力F将它在拉下一段距离后突然撤去力F，重物仍处于平衡状态D．只有加速度为零的物体才处于平衡状态BD①若处于平衡状态的物体仅受两个力作用，则这两个力一定大小相等

3、、方向相反、作用在同一条直线上，即二力平衡．②若处于平衡状态的物体受三个力作用，则这三个力中的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．（力的合成）③思考：若物体在三个以上的力的作用下而处于平衡状态呢？有什么特点？答：物体受多个力作用处于平衡状态，其中任何一个力与其余力的合力大小相等方向相反．二、平衡条件：对物体受力分析，则物体所受合力为零，即F合=0质量为m的木块，被水平力F紧压在倾角θ=60°的固定木板上，如右图所示，木板对木块的作用力为()GNFf平衡问题的解题思路例2：如图所示，重力为G的电

4、灯通过两根细绳OB与OA悬挂于两墙之间，细绳OB的一端固定于左墙B点，且OB沿水平方向，细绳OA挂于右墙的A点。求：当细绳OA与竖直方向成θ角时，两细绳OA、OB的拉力FA、FB分别是多大?解法一：根据力的合成根据题意,选择电灯受力分析,它分别受到重力G，两细绳OA、OB的拉力FA、FB，可画出其受力图，由于电灯处于平衡状态,则两细绳OA、OB的拉力FA、FB的合力F与重力大小相等，方向相反，构成一对平衡力。FA=G/CoSθFB=G/Cotθ根据力的三角关系可得：解法二：根据力效果的分解根据题意,结点处受到电灯向下的拉力大小

5、等于G，这个拉力产生了两个作用效果，方向如图所示,大小分别为F1，F2T=GF1F2F1=FA;F2=FBFAFB由几何关系可得F1=FA=G/CoSθF2=FB=G/Cotθ解法三：正交分解1、定义：把力按照两个选定的相互垂直的方向分解叫力的分解2、步骤：①选定研究对象，对研究对象进行受力分析②建系原点：（通常以力的作用点作为坐标原点）坐标轴：（X、Y双轴------尽可能多的力落在坐标轴上）③分解不在坐标轴上的力④列方程FX合=0FY合=0条件？？平衡！！！三、正交分解Xy0yxoGF1F2F1XF1YF2YF2X问：F1

6、和F1X,F1Y之间关系如何？是否同时受这三个力？θGfFNθ试求f、FN大小请用正交分解法做出例1平衡问题的解题思路例2：如图所示，重力为G的电灯通过两根细绳OB与OA悬挂于两墙之间，细绳OB的一端固定于左墙B点，且OB沿水平方向，细绳OA挂于右墙的A点。求：①当细绳OA与竖直方向成θ角时，两细绳OA、OB的拉力FA、FB分别是多大?FA=G/CoSθFB=G/CotθGθ例3：质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上，它与斜面的滑动摩擦因数为μ，在水平恒定推力F的作用下，物体沿斜面匀速向上运动。则物体受到的摩擦力是（）FNfFA

7、、μmgcosθB、μ（mgcosθ+Fsinθ）C、Fcosθ-mgsinθD、μFsinθBCF1F2θG2G1θ巩固强化通过这个题，你感觉到最吃力的地方在哪里？受力分析？选坐标轴？还是列方程？先回顾一下每个知识点的要求，再做几个题训练一下（就用正交分解来做）：①如图所示，物体重G=100N，并保持静止．绳子AC与BC分别与竖直方向成30°角和60°角，则绳子AC和BC的拉力分别为多大?②如图所示，一个重为G的小球用两根细绳OA、OB拴住处于静止状态，绳OA是水平的，求两根绳对小球的拉力．③如图所示，在倾角为的斜面上有一块

8、竖直放置的挡板，在挡板和斜面间搁有一个重为G的光滑圆球，试求该球对斜面的压力和对挡板的压力．④如图所示，光滑小球放在夹角为45°的墙壁和斜面之间，处于静止状态，则斜面对球的弹力与球的重力的大小之比为多少?墙对球的弹力与球的重力的大小之比又为多少?⑤如图所示，绿妹将重10N的气