人教版（2019）高一物理必修第一册：3.5共点力的平衡(共29张PPT)

3.5共点力的平衡共点力的平衡作用在物体的同一点，或作用线相交于一点的几个力称为共点力。一.共点力平衡状态——物体处于静止或者匀速直线运动的状态叫做平衡状态。二.共点力的平衡条件如果物体缓慢移动则称为准静态平衡态。

B.动平衡：物体保持匀速直线运动状态。

A.静平衡：物体保持静止状态共点力的平衡条件——在共点力作用下物体的平衡条件是合力等于零。（1）物体受两个共点力作用时，两个力的大小相等、方向相反，并在同一直线上。（2）当物体受到三个共点力

作用时,任意两个力的合力与第三个力等大反向。例1：如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为α，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？αFFNG一．几何法例1：如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为α，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？FFNGF合ααF=F合=G/cosαFN=Gtanα如图，物体静止，合力为零。几何知识可得：解法一：合成法例1：如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为α，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？FFNGF2ααF1解法二：分解法

F=F合=F2=G/cosαFN=F1=Gtanα例1：如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为α，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？FFNFyααFxGxy解法三：正交分解法X：FN-Fsinα=0Y：Fcosα-G=0解得：F=G/cosαFN=Gtanα二、正交分解法共点力的平衡解题方法小结1.正确选取研究对象2.隔离物体，分析物体的受力，画出受力图3.根据平衡条件，确定解题方法：几何法（建议使用合成法）正交分解法4、几何法：根据几何特点，列方程求解；正交分解法：建立两个轴的合力为零的方程，组成方程组求解。例题：物体重力为100N，放在倾角为30°的斜面上，始终静止。求：若沿斜面施加向上拉力F1=20N，物体的摩擦力和支持力是多大？

正交分解法例题：物体重力为100N，放在倾角为30°的斜面上，始终静止。求：若沿斜面施加向上拉力F2=80N，物体的摩擦力是多大？

正交分解法例题：物体重力为100N，放在倾角为30°的斜面上，始终静止。求：1）若沿斜面施加向上拉力F3=50N，物体的摩擦力是多大？

2）在向上的拉力由20N到80N逐渐增大过程中，物体受到的静摩擦力，如何变化？

正交分解法例题：物体重力为100N，放在倾角为30°的斜面上，物体与斜面之间最大静摩擦力为40N。求：1）为保持物体静止在斜面上，沿斜面向上的拉力最小值是多少？

2）为保持物体静止在斜面上，沿斜面向上的拉力的最大值不能超过多大？

正交分解法Gθ例题8：质量为m的物体放在倾角为θ的粗糙斜面上，动摩擦因数为μ，在水平恒定推力的作用下，物体沿斜面匀速向下运动。求：水平推力的大小_____________斜面对物体支持力的大小__________NF二、正交分解法练习例题9：质量为m的物体压在竖直墙面上，外力与水平方向夹角为θ。物体与斜面的滑动摩擦因数为μ，在推力的作用下，物体沿墙面匀速向上运动，则物体受到的推力的大小是（）若物体沿墙面匀速向下运动，则物体受到的推力的大小是（）Fθ1.质量为m的木块在与水平方向成θ角的推力F的作用下，在水平地面上作匀速运动，已知木块与地面间的摩擦因数为μ，那么木块受到的滑动摩擦力为：

A.

μmgB.

μ(mg+Fsinθ)C.

μ(mg-Fsinθ)D.

Fcosθθ此题答案：B、D2.如图所示，斜面倾角θ，木块M和斜面间滑动摩擦因数为μ，问沿斜面的拉力多大时，能使木块匀速运动向上运动？Mθ一．几何法例1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（）B．F＝mgtanθD．FN=mgtanθAC．2.一根光滑杆弯成半圆形，上穿一质量为m的小球，用细绳系于一端，如图所示，测得细绳与水平面的夹角为30°，设细绳对小球的拉力为FT

，球所受杆的弹力为FN．则（）A．FT=mg，FN=mg

B．FT=mg，FN=2mgC．FT

=mg，FN=mg

D．FT=，FN=mgmg

动态平衡问题几何法和正交分解法的应用动态平衡问题讨论物体静止时，受力的大小及方向的变化的一类问题解决问题的方法几何法-----画平行四边形或三角形正交分解法----建立方程组讨论例一．如图，电灯悬挂于两墙之间，更换水平绳OA使连结点A向上移动而保持O点的位置不变，则A点向上移动时（

）A．绳OA的拉力逐渐增大B．绳OA的拉力逐渐减小C．绳OA的拉力先增大后减小D．绳OA的拉力先减小后增大几何法做出三力平衡的受力图利用合成法画出平行四边形在平行四边形中找到不变的边和变化的边据几何形状判定各边的大小、方向的变化情况

平行四边形定则判定

三角形法则判定

练习1如图2－3－8所示，质量为m的小球用细线悬挂在O点，并置于倾角为α的光滑斜面上，细线与竖直方向的夹角为θ，开始时θ>－α.试分析：在斜面缓慢右移，θ逐渐减至0°的过程中，小球受到的细线拉力和斜面的支持力如何变化？它们的极值各是多少？例2．一轻杆BO，其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO上，B端挂一重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮，用力F拉住，如图2-1所示。现将细绳缓慢往左拉，使杆BO与杆AO间的夹角θ逐渐减少，则在此过程中，拉力F及杆BO所受压力FN的大小变化情况是()A．FN先减小，后增大B.FN始终不变C．F先减小，后增大D.F始终不变AFBOθ图2-1AFBOθGFNFLlH