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

第三章相互作用—力5.共点力的平衡01受力平衡Doonethingatatime,anddowell.Neverforgettosaythanks”.Keepongoingnevergiveup.2

定义：如果物体在几个力的作用下，保持静止状态或者匀速直线运动状态，则物体受力平衡(本质是加速度为零)。

受力平衡的物体，所受合力为零。

如果物体所受合力为零，物体在任一方向上所受的合力都为零。

如果物体在某一个方向上处于静止状态或者匀速直线运动状态，则物体在这个方向上受力平衡。受力平衡考点逐项排查1基础层3

三力平衡：若物体在三个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意两个力的合力与第三个力等大、反向。

多力平衡：任意一个力与其它各力的合力等大反向。多个力的受力平衡考点逐项排查1基础层4例题：一个物体受到三个共点力的作用，如果三个力的大小为如下各组情况，那么有可能使物体处于平衡状态的是()A．1N4N7N

B．2N6N9N

C．2N5N8N

D．6N8N6N

D题组阶梯突破2应用层5例题：物体在五个共点力的作用下保持平衡，如图所示，其中F1大小为10N，方向水平向右，求：(1)若撤去力F1，而保持其余四个力不变，其余四个力的合力的大小和方向；答案

10N水平向左解析

五个共点力平衡时合力为零，则其余四个力的合力与F1等大、反向，故其余四个力的合力大小为10N，方向水平向左.题组阶梯突破2应用层6例题：物体在五个共点力的作用下保持平衡，如图所示，其中F1大小为10N，方向水平向右，求：(2)若将F1转过90°，物体所受的合力大小。题组阶梯突破2应用层7例题：如图所示，一个人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，以下说法正确的是()A．人受到重力和支持力

B．人受到重力、支持力和向右的摩擦力C．人受到重力、支持力和向左的摩擦力D．人受到重力、支持力和速度方向相同的摩擦力A题组阶梯突破2应用层02整体法和隔离法Doonethingatatime,anddowell.Neverforgettosaythanks”.Keepongoingnevergiveup.9常见的研究对象有单个物体与多个物体两大类。根据研究对象是单个物体或者几个物体，分为整体法和隔离法。整体法

方法：将系统中的几个物体视为一个整体，作为研究对象进行受力分析。

原则：只分析整体之外的物体对整体的作用力(外力)，不考虑整体内部之间的相互作用力(内力)。

适用范围：物体之间没有相对加速度。考点逐项排查1基础层10将系统中的某个物体作为研究对象，对这个物体进行受力分析。隔离法

在进行受力分析时，一般按照从简单到复杂的顺序。系统分析时，先整体，后隔离。隔离分析先后依据接触物体的个数和接触力的个数，从少到多进行。考点逐项排查1基础层11例题：如图所示，两个等大的水平力F分别作用在B和C上，A、B、C都处于静止状态，各接触面与水平地面平行．A、C间的摩擦力大小为Ff1，B、C间的摩擦力大小为Ff2，C与地面间的摩擦力大小为Ff3，则()A．Ff1=0，Ff2=0，Ff3=0B．Ff1=0，Ff2=F，Ff3=0C．Ff1=F，Ff2=0，Ff3=0D．Ff1=0，Ff2=F，Ff3=FB题组阶梯突破2应用层12例题：如图所示，物体A置于水平地面上，力F竖直向下作用于物体B上，A、B保持静止，则物体A的受力个数为()A．3B．4C．5D．6B题组阶梯突破2应用层13例题：(多选)如图所示，两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上，关于斜面体A和B的受力情况，下列说法正确的是()A．A一定受到四个力B．B可能受到四个力C．B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D．A与B之间一定有摩擦力AD题组阶梯突破2应用层03静态平衡Doonethingatatime,anddowell.Neverforgettosaythanks”.Keepongoingnevergiveup.15

定义：研究的运动过程中，如果受力平衡的物体所受力的大小或者方向都没有发生变化，这种平衡叫做静态平衡。静态平衡根据所研究的过程中，力是否发生改变，可以分为静态平衡和动态平衡。动态平衡

定义：研究的运动过程中，如果受力平衡的物体所受力的大小或者方向发生了变化，这种平衡叫做动态平衡。考点逐项排查1基础层16例题：如图，当一个行李箱随水平传送带一起向右匀速运动时，行李箱所受的力有（）A．重力B．重力、支持力C．重力、支持力、静摩擦力D．重力、支持力、滑动摩擦力B题组阶梯突破2应用层17静态平衡的一般步骤明确研究对象画受力分析图列解析方程式检查受力分析考点逐项排查1基础层18明确研究对象，最重要的是确定受力物体。然后对受力物体进行受力分析。如果受力物体选错，解题往往会变得复杂。一、明确研究对象确定受力物体的时候，可以按照以下的规律：

(1)通常问题中问谁受的力，谁就是受力物体；(2)问题中涉及多个力时，寻找将几个力联系起来的物体，通常这个物体就是受力物体。考点逐项排查1基础层19例题：三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的拉力相同，它们共同悬挂一个重物，如图所示，其中OB是水平的，A端、B端、固定，若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳子是()A．必定是OA

B．必定是OBC．必定是OC

D．可能是OB，也可能是OCA题组阶梯突破2应用层20例题：如图所示，一斜面体静止在粗糙的水平地面上，一物体恰能在斜面体上沿斜面匀速下滑，可以证明此时斜面体不受地面的摩擦力作用．若沿平行于斜面的方向用力F向下推此物体，使物体加速下滑，斜面体依然和地面保持相对静止，则斜面体受地面的摩擦力()A．大小为零 B．方向水平向右C．方向水平向左 D．大小和方向无法判断A题组阶梯突破2应用层21静态平衡的一般步骤明确研究对象画受力分析图列解析方程式检查受力分析考点逐项排查1基础层22力学部分，在画受力分析示意图时，从三大性质力的角度去考虑。二、受力分析示意图

(1)整体按照重力→弹力→摩擦力的顺序进行受力分析。

(2)非接触力：重力。(3)接触力：①确定与研究对象接触的物体有几个；②逐个分析与每个施力物体产生的接触力。

的注意：1.两个物体相互接触，最多产生两个接触力(一个弹力和一个摩擦力)。2.物体与绳、杆、弹簧、球形或者未说明具体形态的物体接触时，只考虑弹力。考点逐项排查1基础层23画受力分析示意图与检查受力分析两个步骤联系紧密，在受力分析的过程中部分力需要通过受力平衡得出力的大小和方向。全部画完后，根据受力平衡的条件，所有力的合力为零，任意方向上合力也为零。三、检查受力分析考点逐项排查1基础层24例题：如下图所示，小球和光滑斜面接触，并处于静止状态，则小球受到的力是()A．重力、绳的拉力、斜面的摩擦力B．重力、绳的拉力、斜面的弹力C．重力、斜面的弹力、斜面的摩擦力D．绳的拉力、斜面的弹力、斜面的摩擦力B题组阶梯突破2应用层25例题：在斜面上放一物体静止不动，该物体受重力G、弹力N和静摩擦力f的作用，该物体的受力正确的是()A．B．C． D．D题组阶梯突破2应用层26例题：画出下图中静止物体A所受的力的示意图（球面是光滑的，其他粗糙）题组阶梯突破2应用层27题组阶梯突破2应用层28静态平衡的一般步骤明确研究对象画受力分析图列解析方程式检查受力分析考点逐项排查1基础层29例题：在如图所示的A、B、C、D四幅图中，滑轮本身的重力忽略不计，滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上，一根轻绳ab绕过滑轮，a端固定在墙上，b端下面都挂一个质量为m的重物，当滑轮和重物都静止不动时，图A、C、D中杆P与竖直方向的夹角均为θ，图B中杆P在竖直方向上，假设A、B、C、D四幅图中滑轮受到木杆弹力的大小依次为FA、FB、FC、FD，则以下判断中正确的是()A．FA=FB=FC=FDB．FD＞FA=FB＞FCC．FA=FC=FD＞FBD．FC＞FA=FB＞FDB题组阶梯突破2应用层30例题：如图所示，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°，g取10m/s2，求：(1)轻绳AC段的张力FAC的大小；(2)横梁BC对C端的支持力的大小及方向。解：(1)ACD是一根完整的绳子，AC段绳子和CD段绳子拉力大小相同。题组阶梯突破2应用层31

AC段张力大小为100N。横梁对C端的支持力大小为100N，方向斜向右上方，与水平方向成300。

(2)AC段和CD段绳子的合力题组阶梯突破2应用层32例题：如图所示，若上题中横梁BC换为水平轻杆，且B端用铰链固定在竖直墙上，如图所示，轻绳AD拴接在C端，求：(1)轻绳AC段的张力FAC的大小；(2)轻杆BC对C端的支持力。解：(1)根据受力平衡可得：得：

FAC的大小为200N。轻杆BC对C端的支持力大小为

，方向水平向右。题组阶梯突破2应用层33例题：如图所示，质量为M的正方形空木箱放置在粗糙水平面上，沿空木箱对角线有一光滑细轨道，轨道与水平方向间的夹角为45°。轨道上有一质量为m的物体沿轨道自由下滑，木箱始终静止在水平面上，求物体下滑的过程中：(1)轨道对物体的弹力的大小。轨道对物体的弹力大小为。解：题组阶梯突破2应用层34例题：如图所示，质量为M的正方形空木箱放置在粗糙水平面上，沿空木箱对角线有一光滑细轨道，轨道与水平方向间的夹角为45°。轨道上有一质量为m的物体沿轨道自由下滑，木箱始终静止在水平面上，求物体下滑的过程中：(2)地面对木箱的摩擦力的大小和方向。解：地面对木箱的摩擦力的大小为，方向水平向左。题组阶梯突破2应用层04动态平衡Doonethingatatime,anddowell.Neverforgettosaythanks”.Keepongoingnevergiveup.36动态平衡类问题依据解题方法，可以分为图解法、相似三角形法和解析法(一般类平衡问题)。在动态平衡受力分析的情境中，研究对象会发生运动。实际问题中，只有静止或者匀速直线运动的物体才会受力平衡。而此类问题中的物体不符合受力平衡条件，为了构造受力平衡模型，简化问题，通常会描述为“缓慢”运动。即系统任意时刻都是受力平衡的，合力为零，某一个方向的合力也为零。反之，如果题目中出现“缓慢”两字，则可以判定为动态平衡类问题，而且多为图解法和相似三角形法。考点逐项排查1基础层37如果动态平衡问题满足下面条件，则可用图解法解题：

(1)研究对象受三个力或者等效为三个力；(2)在整个过程中，其中一个力大小和方向不变(重力)；(3)其中一个力的方向不变；

(4)另外一个力的大小和方向都变化。

题型：判断力的变化趋势或者力的极小值。图解法考点逐项排查1基础层38例题：如