《点力平衡条件的应用》课件

第2节共点力平衡条件的应用1．物体处于平衡状态时，其合力为零，

物体在某个方向上合力为零时，该物

体在这个方向上也处于平衡状态。2．解决共点力作用下的物体平衡问题的

基本方法有：力的合成法和分解法、

整体法和隔离法、相似三角形法等。3．平衡分为稳定平衡、不稳定平衡和随

遇平衡。共点力平衡条件的应用1．物体的静态平衡物体所受的

为零，处于

的平衡状态。

2．物体在某个方向上的平衡若运动的物体在某个方向上的

，则在该方向上物体处于

状态。合力静止合力为零平衡[重点诠释]1．选取研究对象的方法

(1)整体法：对物理问题的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法。

(2)隔离法：从研究问题的方便性出发，将物体系统中的某一部分隔离出来单独分析研究的方法。(3)整体法、隔离法的选取原则：通常在分析外力对系统的作用时，用整体法；在分析系统内各物体(或一个物体的各部分)间相互作用时，用隔离法；有时解答一个问题需要多次选取研究对象，整体法和隔离法交替应用。2．处理共点力平衡时常用的方法

(1)合成法与分解法：对于三力平衡问题，具体求解时有两种思路：一是将某两个力进行合成，将三力转化成二力，构成一对平衡力；二是将某个力沿另两个力的反方向进行分解，将三力转化为四力，构成两对平衡力，该法常用于三力中有两个力相互垂直的平衡问题。

(2)正交分解法：物体所受的合力为零，则在任一方向上物体所受的合力都为零，如果把物体所受的各个力进行正交分解，即将各力分别分解到x轴和y轴上，则共点力作用下物体的平衡条件还可以表示为：Fx合＝0，Fy合＝0。(3)相似三角形法：“相似三角形”的主要性质是对应边成比例，对应角相等。在物理中，一般当涉及矢量运算，又构建了三角形时，若该三角形与图中的某几何三角形为相似三角形，则可用相似三角形法解题。图4－2－1(4)矢量三角形法：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(如图4－2－1所示)，构成一个矢量三角形。若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。利用三角形法，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识可求得未知力。矢量三角形作图分析法优点是直观、简便，但它仅适于解决三力平衡问题。图4－2－21.如图4－2－2所示，一箱苹果沿着倾角为θ的斜面，以速度v匀速下滑。在箱子的中央有一个质量为m的苹果，它受到周围苹果对它的作用力的方向

(

)A．沿斜面向上B．沿斜面向下C．竖直向上

D．垂直斜面向上解析：箱子沿斜面匀速下滑，处于平衡状态，此时箱子中央质量为m的苹果所受合外力为零，质量为m的苹果所受重力竖直向下，故周围苹果对它的作用力方向竖直向上，C正确，A、B、D错误。答案：C平衡的稳定性1.平衡的分类处于平衡状态的物体在受到外力的微小扰动而偏离平衡位置时，若物体能

到原先的状态，这样的平衡叫做稳定平衡；若物体

回到原先的状态，这种平衡叫做不稳定平衡；若物体在新的位置也能平衡，这种平衡叫做随遇平衡。自动恢复不能自动2．决定平衡稳定性的因素平衡能否稳定取决于重力作用线与

的相对位置。

3．稳度物体的稳定程度。支持面2．下列关于平衡种类的说法正确的是(

)A．稳定平衡的物体受到扰动后重心会升高B．不稳定平衡的物体受到扰动后重心会升高C．随遇平衡的物体受到扰动后重心会降低D．以上说法都不正确解析：不稳定平衡的物体受到扰动后重心会降低，B项错；随遇平衡的物体受到扰动后重心高度不变，C项错。本题正确选项是A。答案：A求解平衡问题的常用方法[例1]

如图4－2－3所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O。轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ＝37°，物体甲、乙均处于静止状态。(已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，tan37°＝0.75，g取10m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求：图4－2－3(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大？

(2)物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？

(3)若物体乙的质量m2＝4kg，物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ＝0.3，则欲使物体乙在水平面上不滑动，物体甲的质量m1最大不能超过多少？[思路柱点拨]解答寸本题装时应临把握纹以下以三点繁：(1窄)平衡牌时结拐点O受平棍衡力催作用卖，三采个力嫁的合败力为线零。(2前)O悬B绳的殊拉力哈与乙跪所受唉摩擦扯力平姨衡。(3诞)甲的候质量阿最大连时乙贱所受挣摩擦占力达睁最大惩值。(1谢)对处路于平们衡的处物体回受力垦分析胶时，殃采用棕合成佣法和末分解愈法均叶可，洽但要什注意距研究原的对涉象。(2集)分解男法和察平衡毕法区碍别：①研见究对率象不碑同：污力的删分解柄法研虹究的馆是某渗一个窄力，锅而平面衡法错研究巾的是遗处于此平衡挺状态引的某干一物越体或把某一荣点。予②解狭题的录依据饮不同梁：力鼠的分偶解法胞是根暂据某偏个力析的作跑用效钟果，熔而平穴衡法得是根嘴据物钞体的宾受力夸平衡宝条件买。在上多例中范，若司物体卵甲的离质量纪为m1″＝2渔kg，物斤体乙侧与水枝平面固之间项的动匙摩擦走因数浊为μ＝0.胡3，则向欲使株物体诵乙在哲水平离面上挪不滑期动，略物体挥乙的架质量尿至少尊是多杠少？答案馅：5疏kg整体召法和恶隔离井法处袋理平茅衡问哲题[例2]如图4－2－4所示捕，人衫重60代0桃N，木照板重40窝0站N，人升与木守板、关木板与精地面序间动伐摩擦宫因数绕皆为0.聚2，现在人功用水汉平力慎拉绳院，使陆他与子木板溜一起向责右匀番速运席动，豪则()A．人袖拉绳只的力斜是20获0且NB．人严拉绳旗的力损是10呀0弟NC．人动的脚是给木舒板的疫摩擦周力向舱右D．人疫的脚候给木管板的灰摩擦斜力向湖左图4－2－4[思路蛮点拨]解答槐本题我时应敌注意净以下蓄两点浊：(1畅)人与锯木板竖均处妹于平肿衡状暗态。(2时)人与件木板胞间的伯摩擦抄力为哥静摩侮擦力时。[解析]取人侵和木扩板作径为一疾个整矩体，牢向右增运动漂过程剩中受各到的暴摩擦粗力f＝μN＝μ(G1＋G2)＝20袍0惑N，由款平衡迷条件牺得，腔两绳哀的拉仍力均弄为10世0赏N，B正确咬。再取演木板敬研究典，受待到人派的摩轧擦力f′＝f－F拉＝20娱0款N－10粮0款N＝10售0路N，方界向向虫右。C正确估。[答案]BC当一久个系也统处辣于平凶衡状文态时黎，组捆成系悬统的末每一雀个物搬体都脾处于氏平衡剪状态横。一循般地柜，当怒求系胳统内江各部喷分间子的相闷互作姻用时灿用隔熄离法卵；求贱系统否受到匙外力熔作用库时用苏整体周法。沾整体挖法的涉优点兴是研冷究对播象少毒，未艇知量财少，今方程每数少敏，求勉解较袖简捷河。在网实际投应用骂中往裙往将乐二者云结合警应用痒。1.两个届相同郑的质倍量均雹为m的物字体用材两块思同样的乎木板A、B夹住里，使允系统烟静止魂，如懒图4－2－5所示伸，所刻有接酱触面事均在蛮竖直仙平面内，畜求两红物体袭之间贝的摩蝴擦力尼。解析变：先对竿两个