【高中物理】共点力平衡课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

人教版(2019)必修第一册物理高中3.5共点力平衡一、共点力平衡的条件梳理深化

平衡状态：物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。静止状态：v＝0，a＝0匀速直线运动：v≠

0，a＝0一、共点力平衡的条件梳理深化

共点力平衡的条件：

在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0。物体受的所有力都在同一条直线上：正方向上所有力的和等于负方向上所有力的和。物体受三个互成角度的力作用：其中任意两个力的合力必与第三个力等值反向。例1．（多选）下列说法正确的是（）A．竖直上抛的物体达最高点时，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

将它再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BD天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨【例2】

如图甲所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为10kg的物体，∠ACB＝30°；图乙中轻杆HP一端用铰链固定在竖直墙上，另一端P通过轻绳EP拉住，EP与水平方向也成30°角，轻杆的P点用轻绳PQ拉住一个质量也为10kg的物体。g取10m/s2，求：(1)轻绳AC段的张力FAC与轻绳EP的张力FEP之比；(2)横梁BC对C端的支持力；(3)轻杆HP对P端的支持力。天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨TNG二、共点力的平衡条件的应用交流讨论

沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在A

点，足球的质量为m，网兜的质量不计，足球与墙壁的接触点为B，悬绳与墙壁的夹角为α，求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力。（1）足球处于什么运动状态？（2）足球受到哪几个力的作用？这几个力是共点力吗？（3）这几个力的大小关系是怎样的？用什么方法研究？静止天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨二、共点力的平衡条件的应用梳理深化

解法一：合成法适用条件：适用于解决三力或多力共点的平衡问题；方法阐述：运用平行四边形定则求相邻两个力的合力，与另外其他力的合力等值反向。天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨F3F1F2F4方法二：图解法天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨思考与讨论F4如果悬绳AO与竖直方向的夹角θ

减小，BO仍保持水平，重物仍然静止悬挂，悬绳AO和水平绳BO所受的拉力将分别如何变化？F3F1F2θ减小，cosθ增大，tanθ减小减小减小

是否有其他方法解决问题？天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨“定杆”与“动杆”、“活结”与“死结”问题1．“动杆”和“定杆”的比较(1)“动杆”：对于一端有转轴或有铰链的轻杆，其提供的弹力方向一定是沿着轻杆的方向。(2)“定杆”：一端固定的轻杆(如一端“插入”墙壁或固定于地面)，其提供的弹力不一定沿着轻杆的方向，力的方向只能根据具体情况进行受力分析。根据平衡条件确定杆中的弹力的大小和方向。天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨例3．(静态平衡问题的分析)(2022·浙江萧山中学高一检测)如图示，一本质量为m的书放置在倾角为θ的倾斜桌面上，此书有三分之一部分伸出桌面外，桌面与书本间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。下列说法正确的是(

)C天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨利用共点力平衡条件解决问题的步骤①选择研究对象；②对研究对象进行受力分析；

根据共点力的平衡条件列方程；④

求解方程；⑤

讨论解的合理性和实际意义。F3F2F1F3F2F1F4F3F2F1F1yF1xxy天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨共点力平衡条件的应用

1.在科学研究中，可用风力仪直接测量风力的大小，原理如图。仪器中一根轻质金属丝下悬挂着一个金属球。无风时，金属丝竖直下垂，当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一定角度。风力越大，偏角越大。通过传感器，就可根据偏角的大小测出风力的大小。求风力大小F跟金属球的质量m、偏角θ之间的关系。答案：F=mgtanθ天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨随堂自测1．(共点力平衡的条件理解)(多选)下列运动项目中的运动员处于平衡状态的是(

)A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时B．蹦床运动员在空中上升到最高点时C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时ACD天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨2.如图所示，水平横梁一端插在墙壁内，另一端装一小滑轮B。一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m＝20kg的重物，∠CBA＝30°，则滑轮受到绳子的作用力大小为(g取10N/kg)(

)C天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨1．（多选）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AC天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨3．(“定杆”与“动杆”、“活结”与“死结”问题)甲图中，轻杆AB一端与墙上的光滑的铰链连接，另一端用轻绳系住，绳、杆之间夹角为30°，在B点下方悬挂质量为m的重物。乙图中，轻杆CD一端插入墙内，另一端装有小滑轮，现用轻绳绕过滑轮挂住质量为m的重物，绳、杆之间夹角也为30°。甲、乙中杆都垂直于墙，则下列说法中正确的是(

)A．两根杆中弹力一样大B．甲图中杆的弹力更大C．两根杆中弹力方向均沿杆方向