高中物理 共点力的平衡条件课件（打包2套）粤教版必修1.rar

第五节共点力的平衡条件1．理解共点力作用下物体平衡状态的概念．2．能推导出共点力作用下物体的平衡条件．3．会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题.匀速直线解析自由下落的物体不是处于平衡状态；沿斜面匀速下滑的物体，显然处于平衡状态；而竖直向上抛出到达最高点时的物体，尽管物体的瞬时速度为零，但它不处于静止状态，受到的合力不是零，因此也不处于平衡状态；高空中匀速飞行的飞机处于平衡状态．答案BD借题发挥判断物体是否处于平衡状态，一是看物体是否处于静止或匀速直线运动状态，二要看物体所受的合力是否为零，或者物体的加速度是否为零，只要物体的加速度不是零，物体就不处于平衡状态．答案B借题发挥分析物体受三个力作用，但这三个力并不满足图解法的要求，并且如用正交分解法时运算量会很大，这时用相似三角形法就显得格外容易了．本方法所适用的基本上都是“三力平衡”问题，且物体所受三个力中有一个恒力，另外两个力的大小和方向均可能变化．图3-5-5A．等于零B．不为零，方向向右C．不为零，方向向左D．不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右解析取物块与斜劈整体作为研究对象,由于物块匀速运动、斜劈静止，故整体所受外力之和必为零．分析整体的受力可知，由于重力、地面的支持力方向都沿竖直方向，若地面的摩擦力不为零时，其合力只能沿水平方向，必导致整体的合力不为零，与题述矛盾，故只有A正确．答案A2．(单选)作用在同一物体上的下列几组力中，不能使物体做匀速运动的有()A．3N、4N、5NB．2N、3N、6NC．4N、6N、9ND．5N、6N、11N解析不能使物体做匀速直线运动，也就是物体所受的合力不能为零．故B选项不能使物体做匀速直线运动．答案B1.我们常见的物体的运动状态有哪些种类？提示：我们常见的运动有直线运动和曲线运动，直线运动又分为变速直线运动和匀速直线运动，最常见的是物体处于静止状态.2.如果物体受力平衡，那么物体的运动情况如何？提示：如果物体处于平衡状态，物体将做匀速直线运动或静止，这要视物体的初速度情况而定.3.结合教材P67“实验与探究”，探究共点力作用下二力平衡,三力平衡,n个力平衡的平衡条件？提示：(1)物体受两个力作用而平衡时，这两个力等大反向；(2)物体受三个力作用而平衡时，任意两个力的合力与第三个力等大反向；(3)物体受到n个共点力作用而平衡时,其中任意(n-1)个力的合力必与第n个力等大反向.4.在老师的指导下分析、解答教材P68例题，试总结应用共点力作用下的平衡条件解决问题的步骤？提示：(1)根据问题的要求和计算方便，恰当地选择研究对象.所谓“恰当”，就是要使题目中给定的已知条件和待求的未知量，能够通过这个研究对象的平衡条件尽量联系起来.(2)对研究对象进行受力分析，画出受力分析示意图.(3)通过“平衡条件”，找出各个力之间的关系，把已知量和未知量联系起来.(4)列方程求解，必要时对解进行讨论.共点力平衡的应用方法1.正交分解法分析物体的平衡问题.(1)分析物体的受力情况，画出受力示意图.(2)建立直角坐标系，坐标系的原点建立在力的交点上，并且使尽量多的力与坐标轴重合.(3)分别沿x、y轴方向列出平衡方程，即Fx=0，Fy=0，解平衡方程.2.多种方法处理三力平衡问题：(1)合成与分解法：即把其中的两个力合成为一个力，则第三个力与该力必等大反向，或者把其中一个力沿另外两个力的方向分解，从而转化为两个二力平衡问题.(2)相似法：三力平衡时若三力不共线，则可首尾相连组成一个封闭的力三角形，若与某一几何三角形相似，就可以借助比例由几何关系分析或计算力.共点力的平衡条件1.平衡状态：静止或匀速直线运动2.平衡条件：所受合外力为零典例如图所示，斜面的倾角为37°，其上放一物体，拉力F的方向平行于斜面向上，当F1=25N时，物体能够沿着斜面匀速向上滑动，当F2=20N时，物体沿着斜面匀速向下滑动，求物体与斜面间的动摩擦因数.解答本题时要把握以下三点：(1)物体沿斜面向上或向下滑动时，明确摩擦力的方向.(2)可沿斜面和垂直于斜面方向建立坐标系.(3)列出x、y方向的平衡方程.【规范解答】当物体沿着斜面匀速向上滑动时，受力分析如图当物体沿着斜面向下滑动时，受力分析如图代入数据，解得μ=【变式备选】如图所示，用一个三角支架悬挂重物，已知AB杆所受的最大压力为2000N，AC绳所受的最大拉力为1000N，α＝30°，为不使支架断裂，求悬挂物的重力应满足的条件？【解析】悬绳A点受到竖直向下的拉力F＝G，这个拉力将压紧水平杆AB并拉引绳索AC，所以应把拉力F沿AB、CA两方向分解，设两分力为F1、F2，画出的平行四边形如图所示.由图可知：F1＝F2＝即因为AB、AC能承受的最大作用力之比为：当悬挂物重力增加时，对AC绳的拉力将先达到最大值，所以,为不使三角支架断