共点力的平衡课件 2024-2025学年高中物理同步资源（人教版2019必修第一册）

知识回顾共点力：几个力如果都作用在物体的

，或者它们的

。一、合力与分力

：一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同。

：几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同。二、力的合成和分解①力的合成：求

的过程。力的分解：求

的过程。②力的分解和力的合成都遵循

，如果没有限制，对于同一条对角线，可以作出

的平行四边形。三、矢量和标量①矢量：

大小

方向，相加时遵从平行四边形定则的物理量。②标量：

大小

方向，相加时遵从

的物理量。同一点作用线相交于一点合力分力几个力的合力一个力的分力平行四边形定则无数个不同既有又有只有没有算术法则3.5共点力的平衡

第三章相互作用——力人教版高中物理必修一自然界的物体不是孤立存在的，它们之间具有多种多样的相互作用。正是由于这些相互作用，物体在形状、运动状态等许多方面会发生变化。如何来研究这些相互作用呢？在力学中，物体间的相互作用抽象为一个概念——力（force）。在研究物体做机械运动时，最常见的力有重力、弹力和摩擦力，本章研究这几种常见力的特点和规律。学习目标1.知道共点力，理解物体的平衡状态。（物理观念）2.掌握共点力的平衡条件。（物理观念）3.掌握求解共点力平衡问题的基本方法。（科学思维）导入新课图甲、乙、丙、丁分别画出了重力为G的木棒在力F1

和F2

的共同作用下处于平衡状态的情况，这些力都位于同一平面内。根据每幅图中各个力作用线的几何关系，可以把上述四种情况的受力分成两类，你认为哪些情况属于同一类？你是根据什么来划分的？导入新课由“问题”栏目中的图示可以看出，图甲和图丁中木棒所受的力是

。图乙和图丙中木棒所受的力

。下面我们来研究物体受共点力平衡的情况。共点力不是共点力共点力平衡的条件1.共点力作用下物体的平衡状态物体受到

个力作用时，如果保持

状态，我们就说这个物体处于

状态。桌上的书、屋顶的灯、随传送带匀速运送的物体、沿直线公路匀速前进的汽车，都处于平衡状态。静止或匀速直线运动几平衡不要把速度为零和静止状态混淆了，静止状态是物体在一段时间内保持速度为零不变其加速度为零，而物体速度为零可能是物体静止，也可能是物体做变速运动中的一个过渡状态，但加速度不为零。共点力平衡的条件2.两种表现形式①物体处于静止状态：其特征是物体的速度为

，加速度为

，所受合外力为

。②物体处于运速直线运动状态：其特征是物体的速度为

，加速度为

，所受合外力

。零（v=0）零（a=0）

恒定值（v≠0）零（a=0）

不要认为只有静止才是平衡状态，匀速直线运动也是物体的平衡状态。因此，静止的物体一定处于平衡状态，但处于平衡状态的物体不一定静止。C共点力平衡的条件想一想，受共点力作用的物体，在什么条件下才能保持平衡呢？作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力

。二力平衡时物体所受的合力为

。如果物体受到多个共点力作用，我们可以

，最终

为两个力的作用。如果这两个力的合力为0，则意味着所有力的合力等于

，物体将处于

。平衡0逐步通过力的合成等效0平衡状态只要合力为0，则任何方向的分力的合力必定也为0。共点力平衡的条件3.共点力的平衡条件因此，在共点力作用下物体平衡的条件是

，我们把它称为共点力平衡的条件。合力为0

加速度a=0共点力平衡的条件4.共点力平衡条件的应用有时物体不处于平衡状态，但它

受力平衡，则在该方向上所受合力为

，可以在

应用平衡条件对问题进行分析。5.三力交汇原理若物体受到三个力作用而处于平衡状态，则这三个力不平行时各力的作用线一定交于

,即这三个力一定是

。可能在某一方向上零该方向上一点共点力B共点力平衡的条件（1）选取研究对象：根据题目要求，恰当选取研究对象，在平衡问题中，研究对象可以是单个物体，也可以是多个物体组成的系统，还可以是几个物体相互连接的结点。（2）分析研究对象的受力情况，画出受力分析图。（3）利用平衡条件建立方程并求解。6.求解平衡问题的一般步骤共点力平衡的条件7.解决共点力问题的常用方法（1）整体法和隔离法：一般地，当求系统内部间的相互作用时，用隔离法；求系统受到的外力时用整体法。具体应用中，向将这两种方法结合起来灵活运用。（2）合成法：物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反，作用在同一条直线上，可以据此先求任意两个力的合力。共点力平衡的条件

C共点力平衡的条件8.求解动态平衡问题问题的四种常用方法（1）解析法：对研究对象的任一状态进行受力分析，列平衡方程，写出函数关系式，再根据自变量的变化进行分析，得出结论。（2）图解法：对研究对象进行受力分析，用平行四边形定则（或矢量三角形）画出不同的变化情况。物体在三力平衡时常用此法。（3）相似三角形法：利用力的三角形和几何三角形相似,根据儿何三角形的长度变化得出相应力的大小变化。特点：一个恒力，一个方向不变的力。特点：只有一个恒力，另外两个力大小、方向均变共点力平衡的条件（4）辅助图法：在三力动态平衡问题中，如图所示，若有两个力的夹角始终不变（图中F1和F2），另一个力的大小和方向始终不变（图中F3），则可以将表示恒力的有向线段作为圆的一条弦，表示夹角不变的两个力的有向线段构成这条弦所对的圆周角（图中θ），利用同一条弦所