内容正文:
第三章 相互作用
学 习 目 标 STSE情境导学
1.知道什么是共点力作用下物体的平衡状态.
2.掌握共点力的平衡.
3.会用共点力作用的平衡条件解决实际问题
山川树木建筑物都处于平衡状态,平衡是自然界很普遍的现象
第六节 共点力的平衡条件及其应用
1.下列物体处于平衡状态的是( )
A.以恒定速度高速直线行驶的列车
B.发射升空的运载火箭
C.运动员投出的篮球
D.启动中的汽车
答案:A
探究一 对物体平衡的理解
1.物体的平衡状态.
(1)平衡状态的概念:
物体保持静止或匀速直线运动的状态称为物体的平衡状态.
(2)高中物理研究的两种平衡.
①静态平衡:是指物体保持静止的状态,其特征是物体的速度为零(v=0),加速度为零(a=0),所受合外力为零(F合=0).
③力学中,当物体缓慢移动时,往往认为物体处于平衡状态.
2.共点力作用下物体的平衡条件.
要使物体保持平衡状态,作用在物体上的力必须满足一定的条件,这个条件叫作平衡条件.
通过实验我们得到共点力平衡的条件是物体所受的合力为零,即F合=0.
3.力的平衡特点.
作用在物体上的几个共点力的合力为零,这种情形叫作共点力的平衡.物体受到两个力的作用而平衡常称为二力平衡,这两个力互称为平衡力;物体受到三个共点力作用而平衡的情形常称为三力平衡;多个共点力作用下的平衡常称为多力平衡.
(1)二力平衡.
根据平衡条件可知:处于二力平衡的物体所受的两个力大小相等,方向相反,力的作用线在同一直线上.这两个力也叫一对平衡力.
学习小结 物体在共点力作用下处于平衡状态是自然界很普遍现象.高耸的山峰、高大的建筑都处于平衡状态,物体处于平衡状态时,要么静止,要么做匀速直线运动.物体在多个共点力作用下平衡时,所受合力为零.
(2)三力平衡:如图1所示,物体受到F1、F2、F3三个力的作用处于平衡状态,我们可以先把其中的两个力F1、F2合成得到F′,则相当于物体受到F′和F3两个力作用,所以F′和F3的大小相等、方向相反,即F1和F2的合力与F3大小相等、方向相反(如图2所示),同样,我们可以得到F2、F3的合力与F1大小相等,方向相反;F1和F3的合力与F2大小相等,方向相反,即①三力平衡时,任意两个力的合力F都与第三个力等值反向,作用
在一条直线上;②三力平衡时,这三个力必在同一平面内,且三个力的作用线或作用线的