人教版高中物理《第三章相互作用》课件

共点力平衡F1F2F3xyOF2yF1yF3yF3xF1xF2X共点力平衡F1F2F3xyOF2yF1yF3yF3xF1xF1地球周围受重力，绕物一周找弹力考虑有无摩擦力，其他外力细分析合力分力不重复，只画受力抛施力受力分析的步骤一、复习回顾：什么是物体的受力分析？研究对象找出力的个数和方向，根据状态求解大小受到的力而不是被其他物体施加的力地球周围受重力，绕物一周找弹力受力分析的步骤一、复习回顾：什2如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P相连，P与斜放在其上的固定档板MN接触且处于静止状态，则斜面体P此刻受到的外力的个数有可能是（

）

A、2个 B．3个C．4个 D、5个AC练一练：如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P3

二、共点力物体的平衡：1、平衡状态：2、平衡条件：

一个物体在共点力作用力下，如果保持

静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。静止或

匀速直

线运动△V＝0a=0F合＝0人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载二、共点力物体的平衡：1、平衡状态：4三、常见应用题型：3.以系统平衡为载体的命题。1.以静态平衡为载体的命题；2.以动态平衡为载体的命题；平衡模型→模型规律→平衡条件→平衡方程【解题策略】人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载三、常见应用题型：3.以系统平衡为载体的命题。1.以静态平衡5三、常见应用题型：是指物体或物体系统处于静止状态或匀速直线运动状态，且物体受到的力的大小、方向都保持不变。静态平衡模型解题步骤应首先分析物体的受力情况，根据平衡条件列出平衡方程，解方程并对结果进行讨论。常用解析法，求力之间的函数关系。1.共点力的作用下静态平衡人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载三、常见应用题型：是指物体或物体系统处于静止状态或匀速直线运6处理方法适用条件合成法将三个力中的任意两个力合成，则其合力必与第三个力平衡，即三力平衡问题转化为二力平衡问题三力平衡问题分解法将其中一个力沿其他两个力的反方向分解，即三力平衡问题转化为两个方向上的二力平衡问题正交分解法建立平面直角坐标系，将不在坐标轴上的力进行正交分解，列出Fx＝0和Fy＝0进行求解多共点力平衡问题处理静态平衡问题的常用方法1.共点力的作用下静态平衡三力平衡多用合成人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载处理方法适用条件合成法将三个力中的任意两个力合成，则其合力必7如图所示，重物的质量为m，轻绳AO与BO的A端、B端是固定的，平衡时AO水平、BO与水平面夹角为θ，则绳AO的拉力F1和绳BO的拉力F2分别是多大？1.共点力的作用下静态平衡例1人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载如图所示，重物的质量为m，轻绳AO与BO的A端、B端是固定的8图10人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理9如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心．一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点．设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ，下列关系正确的是(

)C练一练：人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心．一质量为m10如图甲所示，用一个斜向上的拉力F作用在箱子上，使箱子在水平地面上匀速运动。已知箱子质量为m，F与水平方向的夹角为θ，箱子与地面的动摩擦因数为μ.求拉力F的大小。例2人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载如图甲所示，用一个斜向上的拉力F作用在箱子上，使箱子在水平11例2．如图所示，水平地面上的物体A，在斜向上的拉力F作用下，向右做匀速运动，由此可以判断（）A.物体A可能只受到三个力的作用B.物体A一定受到了四个力的作用C.物体A受到的滑动摩擦力大小为FcosαD.物体A对水平地面的压力大小一定为FsinααF解：物体做匀速运动，合外力为零，可以判断水平方向必受滑动摩擦力；有摩擦力一定有弹力，所以一定有弹力。根据平衡条件可得：BC①②FαmgNFxFyf有摩擦力一定有弹力人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载例2．如图所示，水平地面上的物体A，在斜向上的拉力F作用下，12三、常见应用题型：是指通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢的变化，而在此过程中物体始终处于一系列的平衡状态。动态平衡模型解题思路解动态问题的关键是抓住不变量，依据不变的量来确定其他量的变化规律。化“动”为“静”，“静”中求“动”。2.共点力的作用下动态平衡人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载三、常见应用题型：是指通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓13三、常见应用题型：动态平衡的常见问题：动态分析临界问题极值分析2.共点力的作用下动态平衡人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载三、常见应用题型：动态平衡的常见问题：动态分析临界问题极值分14物体状态发生缓慢变化过程中始终处于一系列的平衡状态，在问题的描述中常用“缓慢”等语言叙述。分析研究对象的受力情况，根据已知力的变化情况确定未知力的大小或方向的变化情况。动态分析问题2.共点力的作用下动态平衡常见问题注

意此处常见三力平衡相关问题，常用矢量三角形相关的三角函数来解析力之间的等量关系，或用几何图形来辅助分析。人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载物体状态发生缓慢变化过程中始终处于一系列的平衡状态，在问题的15→墙面挂绳变化θ如图所示，一物体质量为m，被一轻绳悬挂并固定在竖直墙面上，现逐渐缩短绳子长度，问：1.绳对物体的拉力如何变化？2.墙面对物体的支持力如何变化？2.共点力的作用下动态平衡常见问题人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载→墙面挂绳变化θ如图所示，一物体质量为m，被一轻绳悬挂并固定16θG1G2GFT

FN

→墙面挂绳变化人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载θG1G2GFTFN

→墙面挂绳变化人教版高中物理《第三17选某一状态对物体进行受力分析将物体受的力按实际效果分解或正交分解列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况→小结：解析法2.共点力的作用下动态平衡常见问题解析法分析研究对象的受力情况，将力按作用效果分解或正交分解，根据平衡条件列出方程，并推导出未知量的函数表达式，再根据已知量的变化情况结合函数关系确定未知量的大小或方向的变化情况。步骤解析法的使用条件：能够轻松的找到未知量和已知量之间的函数关系式。人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载选某一状态对物体进行受力分析→小结：解析法2.共点力的作用下18GGθFNFTθFNFTθFNFT→图解法→墙面挂绳变化当绳子不断变短，FN增大，FT也增大结论人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载GGθFNFTθFNFTθFNFT→图解法→墙面挂绳变化当绳19选某一状态对物体进行受力分析根据平衡条件画出平行四边形或三角形根据已知量的变化情况，画出平行四边形或三角形的边角变化确定未知量大小、方向的变化应用条件:合力大小和方向都不变;一个分力的方向不变,分析另一个分力方向变化时两个分力大小的变化情况。用图解法具有简单、直观的优点。图解法对研究对象在状态变化过程中的若干状态进行受力分析,依据某一参量的变化,在同一图中作出物体在若干状态下力的平衡图(力的平行四边形),再由动态力的平行四边形各边长度变化及角度变化确定力的大小及方向的变化情况.步骤→小结：图解法2.共点力的作用下动态平衡常见问题人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载选某一状态对物体进行受力分析应用条件:合力大小和方向都不变;20GG→图解法→墙面挂绳变化动态矢量三角形闭合矢量三角形FTFNFTFN当绳子不断变短，FN增大，FT也增大结论人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载GG→图解法→墙面挂绳变化动态矢量三角形闭合FTFNFTFN21例3.光滑半球面上的小球被一通过定滑轮的力F由底端缓拉到顶端的过程中，试分析绳的拉力F及半球面对小球的支持力FN的变化情况OARLBβαC动态平衡中，合力不变两个分力的大小和方向均发生变化此类情景可选用三角形相似法F1与F2的方向均变化，此时力的平行四边形的形状变化规律不直观，力随角度变化的关系也难建立

力的矢量三角形与题目中长度关系构成的三角形相似人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载例3.光滑半球面上的小球被一通过定滑轮的力F由OARLBβα22表面光滑、半径为R的半球固定在水平地面上，球心O的正上方O′处有一无摩擦定滑轮，轻质细绳两端各系一个小球挂在定滑轮上，如图所示。两小球平衡时，若滑轮两侧细绳的长度分别为L1＝2.4R和L2＝2.5R，则这两个小球的质量之比m1∶m2为(不计球的大小)()A．24∶1B．25∶1C．24∶25D．25∶24D人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载表面光滑、半径为R的半球固定在水平地面上，球心O的正上23

解析：对小球m2

进行分析，如图所示，显然△O′OP与△PBQ相似．设OO′＝H，OP＝R，O′P＝L2，由相似三角形性质有m2g/H＝N/R＝F2/L2

，则m2

＝F2H/gL2

，同理可得m1

＝F1H/gL1，而F1＝F2，所以m1∶m2＝L2∶L1＝2.5∶2.4＝25∶24力的矢量三角形与题目中长度关系构成的三角形相似人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载 解析：对小球m2进行分析，如图所示，显然△O′OP与24用绳索把小船拉向岸边，如图所示，设船在水中运动时水的阻力大小不变，那么在小船匀速靠岸的过程中，下列说法正确的是( )ACA．绳子的拉力T不断增大B．绳子的拉力T不变C．船的浮力F减小D．船的浮力F增大解析：水平方向有Tcosθ＝f，故当θ变大时，T变大．竖直方向有Tsinθ＋F浮＝mg，Tsinθ变大，F浮变小．练一练：人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载用绳索把小船拉向岸边，如图所示，设船在水中运动时水的阻力大小25双手抓住一条绳子，在绳子上挂一钩码，随着双手间距的增加，问绳上弹力如何变化。G弹力随夹角增大而增大G

想一想：人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载双手抓住一条绳子，在绳子上挂一钩码，随着双手间距的增加，问绳26平衡物体的极值，一般指在动态分析的基础上，力在变化过程中的最大值和最小值问题。极值问题2.共点力的作用下动态平衡常见问题注

意极值问题常与矢量三角形的边长最值问题相对应，因此，常借用几何图形辅助分析。另一类题目考查力的等量函数关系中的函数的值域问题。三角形有一恒定边；有一定向边；方向大小都改变的变化边有极小值。人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载平衡物体的极值，一般指在动态分析的基础上，力在变化过程中的最27→斜面档板变化θ如图所示，一物体质量为m，在光滑斜面上被一档板档住，现将档板逐渐放平，物体缓慢下滑，问：1.斜面对物体的支持力如何变化？2.档板对物体的支持力如何变化？2.共点力的作用下动态平衡常见问题人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载→斜面档板变化θ如图所示，一物体质量为m，在光滑斜面上被一档28θF合GFN2

FN1

αθα→解析法→斜面档板变化人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载θF合GFN2FN1

αθα→解析法→斜面档板变化人教版29GθGFN2FN1GFN2FN1GFN2FN1GFN2→图解法→斜面档板变化当挡板不断放平，FN1减小到0，FN2先减小后增大到mg结论人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载GθGFN2FN1GFN2FN1GFN2FN1GFN2→图解30θGG当大小、方向均可改变的分力与方向不变、大小可变的分力垂直时，其中方向可变的分力存在最小值．→图解法→斜面档板变化动态矢量三角形FN2FN1FN2FN2min=mgsinθ简言之：变化力垂直于定向力时，变化力有最小值。当挡板不断放平，FN1减小到0，FN2先减小后增大到mg结论人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载θGG当大小、方向均可改变的分力与方向不变、大小可变的分力垂31如图所示，细绳AO、BO等长，A点固定不动，在手持B点沿圆弧向C点缓慢运动过程中，绳BO的张力将（）A．不断变大B．不断变小C．先变大再变小D．先变小再变大D解析：选O点为研究对象，O点受三力作用而平衡。此三力构成一个封闭的动态三角形，如图所示。很容易看出，当FB与FA垂直时，即α+β＝90°时，FB

取最小值。因此，选项D正确。人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载如图所示，细绳AO、BO等长，A点固定不动，在手持B点沿32当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”，在问题的描述中常用“刚好”、“刚能”、“恰好”等语言。临界问题2.共点力的作用下动态平衡常见问题注

意现阶段，临界问题常与最大静摩擦力相结合人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所332.共点力的作用下动态平衡常见问题→斜面角度变化如图所示，一物体质量为m，与斜板间的滑动摩擦因数为μ，斜板与地面夹角为θ，现将斜板抬高，物体扔保持静止，问：1.斜面对物体的支持力和摩擦力如何变化？2.当角度多大时，物体刚好开始下滑？人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载2.共点力的作用下动态平衡常见问题→斜面角度变化如图所示，一34yxGFN=mgcosθFf=mgsinθ对物体受力分析如图所示：由正交分解法可知，此时FN=mgcosθFf=mgsinθ当斜面不断抬高，斜面倾角θ变大，FN、Ff的函数解析式未变，由三角函数的单调性可知，FN减小，Ff增大，当Ff=

μFN时，物块刚好开始下滑。最大静摩擦如何变化？求出μ与θ的关系。→解析法→斜面角度变化GyGx人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载yxGFN=mgcosθFf=mgsinθ对物体受力分析如图35GGFfFNGFfFNGFfFN`GFfFNGFfFNGFfFNGFfFNGFfFNθ→图解法→斜面角度变化当斜面不断抬高，FN减小，Ff增大。当Ff=μFN时，物块刚好开始下滑结论FN=mgcosθFf=mgsinθ人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载GGFfFNGFfFNGFfFN`GFfFNGFfFNGFf36GG→图解法→斜面角度变化动态矢量三角形当斜面不断抬高，FN减小，Ff增大。当Ff=μFN时，物块刚好开始下滑结论FN=mgcosθFf=mgsinθFNFfθ人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载GG→图解法→斜面角度变化动态矢量三角形当斜面不断抬高，结论37国家大剧院外部呈椭球型．假设国家大剧院的屋顶为半球形，一保洁人员为执行保洁任务，必须在半球形屋顶上向上缓慢爬行他在向上爬的过程中（

）A．屋顶对他的摩擦力不变B．屋顶对他的摩擦力变大C．屋顶对他的支持力不变D．屋顶对他的支持力变大D解析：缓慢爬行可以看成任意位置都处于平衡状态．对保洁员进行受力分析并建立平衡方程：摩擦力f＝mgsinθ，支持力N＝mgcosθ，向上爬时θ减小，所以f减小、N增大。人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载国家大剧院外部呈椭球型．假设国家大剧院的屋顶为半球形，一保洁38二、常见应用题型：3.共点力的作用下系统平衡整体法与隔离法是分析系统平衡(或动态平衡)问题的常用方法。分析系统外力时，优先考虑整体法，分析系统内力时，优先考虑隔离法，有时即使分析系统外力，也必须采用隔离法先分析某些物理量及其变化。人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载二、常见应用题型：3.共点力的作用下系统平衡整体法与隔离法是39两球a、b质量分别为ma

和mb、直径分别为da

和db(da>db)。将a、b球依次放入一竖直放置、内径为d(da<d<da＋db)的平底圆筒内，如图所示。设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为f1

和f2，筒底所受的压力大小为F。已知重力加速度大小为g，若所有接触都是光滑的，则（

）AA．F＝(ma＋mb)g，f1＝f2C．mag<F<(ma＋mb)g，f1＝f2B．F＝(ma＋mb)g，f1≠f2D．mag<F<(ma＋mb)g，f1≠f2人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载两球a、b质量分别为ma和mb、直径分别为da40如图所示，物体A、B、C叠放在水平桌面上，水平力F作用于C物体，使A、B、C以共同速度向右匀速运动，且三者相对静止，那么关于摩擦力的说法，正确的是（

）A．C不受摩擦力作用B．B不受摩擦力作用C．A受摩擦力的合力为零D．以A、B、C为整体，整体受到的摩擦力为零BC人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载如图所示，物体A、B、C叠放在水平桌面上，水平力F作用于C物41如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ，两物块的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为（）A、4μmgB、3μmg

C、2μmgD、μmg解析：选整体为研究对象，有F=2T+2μmg,选Q为研究对象，有T=μmg，因此有F=4μmg。因此选项A正确。FQPA人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q42如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1

在地面上，m2在空中)，力F与水平方向成θ角．则关于m1所受支持力FN和摩擦力f的大小正确的是( )A．FN＝m1g＋m2g－FsinθB．FN＝m1g＋m2g－FcosθC．f＝FcosθD．f＝FsinθAC将质量为m1、m2的两个物体看做整体，受力分析如根据平衡条件得f＝Fcosθ，FN＋Fsinθ＝(m1＋m2)g，则FN＝(m1＋m2)g－Fsinθ。人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力43B人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载B人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物44如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力（）A．等于零B．不为零，方向向右C．不为零，方向向左D．不为零，v0

较大时方向向左，

v0

较小时方向向右A解析:对整体进行受力分析，竖直方向由平衡条件：(M+m)gN人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度45如图，质量为M的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为θ。斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑．在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止．地面对楔形物块的支持力为（）mθMFA.(M＋m)gB.(M＋m)g－FC.(M＋m)g＋FsinθD.(M＋m)g－FsinθD解析:对整体进行受力分析，竖直方向由平衡条件：(M+m)gFNfθ人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载如图，质量为M的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为θ。46用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L，现用该弹簧沿倾角为30°的斜面拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L，如图所示，则物体此时所受摩擦力( )A练一练：人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L，现用该47质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上，斜面体置于粗糙的水平地面上，用平行于斜面的力F拉物体m使其沿斜面向下匀速运动，M始终静止，则下列说法正确的是( )A.M相对地面有向右运动的趋势B.地面对M的支持力为(M＋m)gC.地面对M的摩擦力大小为FcosθD.地面对M的摩擦力大小为零C解析：M、m整体受力如图所示，由受力情况可得，M相对地面有向左运动的趋势，受地面施加的向右的静摩擦力，大小为Fcosθ，AD错误C正确；地面对M的支持力为(M＋m)g＋Fsinθ，B错误．人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上，斜面体置48

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A人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中49对于三力平衡，一般根据“任意两个力的合力与第三力等大反向”的关系，将三个力中的任意两个力合成，则其合力必与第三个力平衡，即三力平衡问题转化为二力平衡问题，借助三角函数等数学手段求解。总结：常见解题方法a.力的合成法1.解析法通过函数解析式求力之间的等量关系和变化关系称为解析法人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载对于三力平衡，一般根据“任意两个力的合力与第三力等大反向”的50对于三力平衡，将一个力分解到另外两个力的反方向上，得到的两个分力必与另外两力等大、反向。b.力的分解法对多物体组成的系统受力分析时，求外力时，应以“先整体，再隔离”；求内力时，应以“先隔离，再整体”。c.整体隔离法1.解析法人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载对于三力平衡，将一个力分解到另外两个力的反方向上，得到的两个51将各力分解到x轴上和y轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件(FX合=0,FY合=0)多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡。值得注意的是，对x、y方向选择时，尽可能多的使力落在x、y轴上；被分解的力尽可能是已知力。对于多个力的平衡,利用先分解再合成的方法。d.正交分解法1.解析法人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载将各力分解到x轴上和y轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件52物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接恰好构成闭合三角形,则这三个力的合力必为零,利用三角形法求得未知力。a.矢量三角形法利用力的矢量三角形的相似关系及其线段的比例关系。b.相似三角形法2.图解法通过图象中的几何边角关系求力之间的等量关系称为图解法合力不变，两个分力的大小和方向均发生变化，优先考虑三角形相似法人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，这三个力的矢量箭53共点力平衡F1F2F3xyOF2yF1yF3yF3xF1xF2X共点力平衡F1F2F3xyOF2yF1yF3yF3xF1xF54地球周围受重力，绕物一周找弹力考虑有无摩擦力，其他外力细分析合力分力不重复，只画受力抛施力受力分析的步骤一、复习回顾：什么是物体的受力分析？研究对象找出力的个数和方向，根据状态求解大小受到的力而不是被其他物体施加的力地球周围受重力，绕物一周找弹力受力分析的步骤一、复习回顾：什55如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P相连，P与斜放在其上的固定档板MN接触且处于静止状态，则斜面体P此刻受到的外力的个数有可能是（

）

A、2个 B．3个C．4个 D、5个AC练一练：如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P56

二、共点力物体的平衡：1、平衡状态：2、平衡条件：

一个物体在共点力作用力下，如果保持

静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。静止或

匀速直

线运动△V＝0a=0F合＝0人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载二、共点力物体的平衡：1、平衡状态：57三、常见应用题型：3.以系统平衡为载体的命题。1.以静态平衡为载体的命题；2.以动态平衡为载体的命题；平衡模型→模型规律→平衡条件→平衡方程【解题策略】人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载三、常见应用题型：3.以系统平衡为载体的命题。1.以静态平衡58三、常见应用题型：是指物体或物体系统处于静止状态或匀速直线运动状态，且物体受到的力的大小、方向都保持不变。静态平衡模型解题步骤应首先分析物体的受力情况，根据平衡条件列出平衡方程，解方程并对结果进行讨论。常用解析法，求力之间的函数关系。1.共点力的作用下静态平衡人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载三、常见应用题型：是指物体或物体系统处于静止状态或匀速直线运59处理方法适用条件合成法将三个力中的任意两个力合成，则其合力必与第三个力平衡，即三力平衡问题转化为二力平衡问题三力平衡问题分解法将其中一个力沿其他两个力的反方向分解，即三力平衡问题转化为两个方向上的二力平衡问题正交分解法建立平面直角坐标系，将不在坐标轴上的力进行正交分解，列出Fx＝0和Fy＝0进行求解多共点力平衡问题处理静态平衡问题的常用方法1.共点力的作用下静态平衡三力平衡多用合成人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载处理方法适用条件合成法将三个力中的任意两个力合成，则其合力必60如图所示，重物的质量为m，轻绳AO与BO的A端、B端是固定的，平衡时AO水平、BO与水平面夹角为θ，则绳AO的拉力F1和绳BO的拉力F2分别是多大？1.共点力的作用下静态平衡例1人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载如图所示，重物的质量为m，轻绳AO与BO的A端、B端是固定的61图10人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理62如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心．一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点．设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ，下列关系正确的是(

)C练一练：人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心．一质量为m63如图甲所示，用一个斜向上的拉力F作用在箱子上，使箱子在水平地面上匀速运动。已知箱子质量为m，F与水平方向的夹角为θ，箱子与地面的动摩擦因数为μ.求拉力F的大小。例2人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载如图甲所示，用一个斜向上的拉力F作用在箱子上，使箱子在水平64例2．如图所示，水平地面上的物体A，在斜向上的拉力F作用下，向右做匀速运动，由此可以判断（）A.物体A可能只受到三个力的作用B.物体A一定受到了四个力的作用C.物体A受到的滑动摩擦力大小为FcosαD.物体A对水平地面的压力大小一定为FsinααF解：物体做匀速运动，合外力为零，可以判断水平方向必受滑动摩擦力；有摩擦力一定有弹力，所以一定有弹力。根据平衡条件可得：BC①②FαmgNFxFyf有摩擦力一定有弹力人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载例2．如图所示，水平地面上的物体A，在斜向上的拉力F作用下，65三、常见应用题型：是指通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢的变化，而在此过程中物体始终处于一系列的平衡状态。动态平衡模型解题思路解动态问题的关键是抓住不变量，依据不变的量来确定其他量的变化规律。化“动”为“静”，“静”中求“动”。2.共点力的作用下动态平衡人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载三、常见应用题型：是指通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓66三、常见应用题型：动态平衡的常见问题：动态分析临界问题极值分析2.共点力的作用下动态平衡人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载三、常见应用题型：动态平衡的常见问题：动态分析临界问题极值分67物体状态发生缓慢变化过程中始终处于一系列的平衡状态，在问题的描述中常用“缓慢”等语言叙述。分析研究对象的受力情况，根据已知力的变化情况确定未知力的大小或方向的变化情况。动态分析问题2.共点力的作用下动态平衡常见问题注

意此处常见三力平衡相关问题，常用矢量三角形相关的三角函数来解析力之间的等量关系，或用几何图形来辅助分析。人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载物体状态发生缓慢变化过程中始终处于一系列的平衡状态，在问题的68→墙面挂绳变化θ如图所示，一物体质量为m，被一轻绳悬挂并固定在竖直墙面上，现逐渐缩短绳子长度，问：1.绳对物体的拉力如何变化？2.墙面对物体的支持力如何变化？2.共点力的作用下动态平衡常见问题人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载→墙面挂绳变化θ如图所示，一物体质量为m，被一轻绳悬挂并固定69θG1G2GFT

FN

→墙面挂绳变化人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载θG1G2GFTFN

→墙面挂绳变化人教版高中物理《第三70选某一状态对物体进行受力分析将物体受的力按实际效果分解或正交分解列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况→小结：解析法2.共点力的作用下动态平衡常见问题解析法分析研究对象的受力情况，将力按作用效果分解或正交分解，根据平衡条件列出方程，并推导出未知量的函数表达式，再根据已知量的变化情况结合函数关系确定未知量的大小或方向的变化情况。步骤解析法的使用条件：能够轻松的找到未知量和已知量之间的函数关系式。人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载选某一状态对物体进行受力分析→小结：解析法2.共点力的作用下71GGθFNFTθFNFTθFNFT→图解法→墙面挂绳变化当绳子不断变短，FN增大，FT也增大结论人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载GGθFNFTθFNFTθFNFT→图解法→墙面挂绳变化当绳72选某一状态对物体进行受力分析根据平衡条件画出平行四边形或三角形根据已知量的变化情况，画出平行四边形或三角形的边角变化确定未知量大小、方向的变化应用条件:合力大小和方向都不变;一个分力的方向不变,分析另一个分力方向变化时两个分力大小的变化情况。用图解法具有简单、直观的优点。图解法对研究对象在状态变化过程中的若干状态进行受力分析,依据某一参量的变化,在同一图中作出物体在若干状态下力的平衡图(力的平行四边形),再由动态力的平行四边形各边长度变化及角度变化确定力的大小及方向的变化情况.步骤→小结：图解法2.共点力的作用下动态平衡常见问题人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载选某一状态对物体进行受力分析应用条件:合力大小和方向都不变;73GG→图解法→墙面挂绳变化动态矢量三角形闭合矢量三角形FTFNFTFN当绳子不断变短，FN增大，FT也增大结论人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载GG→图解法→墙面挂绳变化动态矢量三角形闭合FTFNFTFN74例3.光滑半球面上的小球被一通过定滑轮的力F由底端缓拉到顶端的过程中，试分析绳的拉力F及半球面对小球的支持力FN的变化情况OARLBβαC动态平衡中，合力不变两个分力的大小和方向均发生变化此类情景可选用三角形相似法F1与F2的方向均变化，此时力的平行四边形的形状变化规律不直观，力随角度变化的关系也难建立

力的矢量三角形与题目中长度关系构成的三角形相似人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载例3.光滑半球面上的小球被一通过定滑轮的力F由OARLBβα75表面光滑、半径为R的半球固定在水平地面上，球心O的正上方O′处有一无摩擦定滑轮，轻质细绳两端各系一个小球挂在定滑轮上，如图所示。两小球平衡时，若滑轮两侧细绳的长度分别为L1＝2.4R和L2＝2.5R，则这两个小球的质量之比m1∶m2为(不计球的大小)()A．24∶1B．25∶1C．24∶25D．25∶24D人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载表面光滑、半径为R的半球固定在水平地面上，球心O的正上76

解析：对小球m2

进行分析，如图所示，显然△O′OP与△PBQ相似．设OO′＝H，OP＝R，O′P＝L2，由相似三角形性质有m2g/H＝N/R＝F2/L2

，则m2

＝F2H/gL2

，同理可得m1

＝F1H/gL1，而F1＝F2，所以m1∶m2＝L2∶L1＝2.5∶2.4＝25∶24力的矢量三角形与题目中长度关系构成的三角形相似人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载 解析：对小球m2进行分析，如图所示，显然△O′OP与77用绳索把小船拉向岸边，如图所示，设船在水中运动时水的阻力大小不变，那么在小船匀速靠岸的过程中，下列说法正确的是( )ACA．绳子的拉力T不断增大B．绳子的拉力T不变C．船的浮力F减小D．船的浮力F增大解析：水平方向有Tcosθ＝f，故当θ变大时，T变大．竖直方向有Tsinθ＋F浮＝mg，Tsinθ变大，F浮变小．练一练：人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载用绳索把小船拉向岸边，如图所示，设船在水中运动时水的阻力大小78双手抓住一条绳子，在绳子上挂一钩码，随着双手间距的增加，问绳上弹力如何变化。G弹力随夹角增大而增大G

想一想：人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载双手抓住一条绳子，在绳子上挂一钩码，随着双手间距的增加，问绳79平衡物体的极值，一般指在动态分析的基础上，力在变化过程中的最大值和最小值问题。极值问题2.共点力的作用下动态平衡常见问题注

意极值问题常与矢量三角形的边长最值问题相对应，因此，常借用几何图形辅助分析。另一类题目考查力的等量函数关系中的函数的值域问题。三角形有一恒定边；有一定向边；方向大小都改变的变化边有极小值。人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载平衡物体的极值，一般指在动态分析的基础上，力在变化过程中的最80→斜面档板变化θ如图所示，一物体质量为m，在光滑斜面上被一档板档住，现将档板逐渐放平，物体缓慢下滑，问：1.斜面对物体的支持力如何变化？2.档板对物体的支持力如何变化？2.共点力的作用下动态平衡常见问题人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载→斜面档板变化θ如图所示，一物体质量为m，在光滑斜面上被一档81θF合GFN2

FN1

αθα→解析法→斜面档板变化人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载θF合GFN2FN1

αθα→解析法→斜面档板变化人教版82GθGFN2FN1GFN2FN1GFN2FN1GFN2→图解法→斜面档板变化当挡板不断放平，FN1减小到0，FN2先减小后增大到mg结论人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载GθGFN2FN1GFN2FN1GFN2FN1GFN2→图解83θGG当大小、方向均可改变的分力与方向不变、大小可变的分力垂直时，其中方向可变的分力存在最小值．→图解法→斜面档板变化动态矢量三角形FN2FN1FN2FN2min=mgsinθ简言之：变化力垂直于定向力时，变化力有最小值。当挡板不断放平，FN1减小到0，FN2先减小后增大到mg结论人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载θGG当大小、方向均可改变的分力与方向不变、大小可变的分力垂84如图所示，细绳AO、BO等长，A点固定不动，在手持B点沿圆弧向C点缓慢运动过程中，绳BO的张力将（）A．不断变大B．不断变小C．先变大再变小D．先变小再变大D解析：选O点为研究对象，O点受三力作用而平衡。此三力构成一个封闭的动态三角形，如图所示。很容易看出，当FB与FA垂直时，即α+β＝90°时，FB

取最小值。因此，选项D正确。人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载如图所示，细绳AO、BO等长，A点固定不动，在手持B点沿85当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”，在问题的描述中常用“刚好”、“刚能”、“恰好”等语言。临界问题2.共点力的作用下动态平衡常见问题注

意现阶段，临界问题常与最大静摩擦力相结合人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所862.共点力的作用下动态平衡常见问题→斜面角度变化如图所示，一物体质量为m，与斜板间的滑动摩擦因数为μ，斜板与地面夹角为θ，现将斜板抬高，物体扔保持静止，问：1.斜面对物体的支持力和摩擦力如何变化？2.当角度多大时，物体刚好开始下滑？人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载2.共点力的作用下动态平衡常见问题→斜面角度变化如图所示，一87yxGFN=mgcosθFf=mgsinθ对物体受力分析如图所示：由正交分解法可知，此时FN=mgcosθFf=mgsinθ当斜面不断抬高，斜面倾角θ变大，FN、Ff的函数解析式未变，由三角函数的单调性可知，FN减小，Ff增大，当Ff=

μFN时，物块刚好开始下滑。最大静摩擦如何变化？求出μ与θ的关系。→解析法→斜面角度变化GyGx人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载yxGFN=mgcosθFf=mgsinθ对物体受力分析如图88GGFfFNGFfFNGFfFN`GFfFNGFfFNGFfFNGFfFNGFfFNθ→图解法→斜面角度变化当斜面不断抬高，FN减小，Ff增大。当Ff=μFN时，物块刚好开始下滑结论FN=mgcosθFf=mgsinθ人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载GGFfFNGFfFNGFfFN`GFfFNGFfFNGFf89GG→图解法→斜面角度变化动态矢量三角形当斜面不断抬高，FN减小，Ff增大。当Ff=μFN时，物块刚好开始下滑结论FN=mgcosθFf=mgsinθFNFfθ人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载GG→图解法→斜面角度变化动态矢量三角形当斜面不断抬高，结论90国家大剧院外部呈椭球型．假设国家大剧院的屋顶为半球形，一保洁人员为执行保洁任务，必须在半球形屋顶上向上缓慢爬行他在向上爬的过程中（

）A．屋顶对他的摩擦力不变B．屋顶对他的摩擦力变大C．屋顶对他的支持力不变D．屋顶对他的支持力变大D解析：缓慢爬行可以看成任意位置都处于平衡状态．对保洁员进行受力分析并建立平衡方程：摩擦力f＝mgsinθ，支持力N＝mgcosθ，向上爬时θ减小，所以f减小、N增大。人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载国家大剧院外部呈椭球型．假设国家大剧院的屋顶为半球形，一保洁91二、常见应用题型：3.共点力的作用下系统平衡整体法与隔离法是分析系统平衡(或动态平衡)问题的常用方法。分析系统外力时，优先考虑整体法，分析系统内力时，优先考虑隔离法，有时即使分析系统外力，也必须采用隔离法先分析某些物理量及其变化。人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载二、常见应用题型：3.共点力的作用下系统平衡整体法与隔离法是92两球a、b质量分别为ma

和mb、直径分别为da

和db(da>db)。将a、b球依次放入一竖直放置、内径为d(da<d<da＋db)的平底圆筒内，如图所示。设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为f1

和f2，筒底所受的压力大小为F。已知重力加速度大小为g，若所有接触都是光滑的，则（

）AA．F＝(ma＋mb)g，f1＝f2C．mag<F<(ma＋mb)g，f1＝f2B．F＝(ma＋mb)g，f1≠f2D．mag<F<(ma＋mb)g，f1≠f2人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载两球a、b质量分别为ma和mb、直径分别为da93如图所示，物体A、B、C叠放在水平桌面上，水平力F作用于C物体，使A、B、C以共同速度向右匀速运动，且三者相对静止，那么关于摩擦力的说法，正确的是（

）A．C不受摩擦力作用B．B不受摩擦力作用C．A受摩擦力的合力为零D．以A、B、C为整体，整体受到的摩擦力为零BC人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载如图所示，物体A、B、C叠放在水平桌面上，水平力F作用于C物94如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ，两物块的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为（）A、4μmgB、3μmg

C、2μmgD、μmg解析：选整体为研究对象，有F=2T+2μmg,选Q为研究对象，有T=μmg，因此有F=4μmg。因此选项A正确。FQPA人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载人教版高中物理《第三章相互作用》PPT课件下载如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q95如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1

在地面上，m2在空中)，力F与水平方向成θ角．则关于m1所受支持力FN和摩擦力f的大小正确的是( )A．FN＝m1g＋m2g－FsinθB．FN＝m1g＋m2g－FcosθC．f＝FcosθD．f＝FsinθAC将质量为m1、m2的两个物体看做整体，受力分析如根据平衡条件