第3章5 共点力的平衡-2020-2021学年新教材高中物理必修第一册新课标辅导【精讲精练】人教版（课件ppt）

第三章　相互作用——力 物理·必修 第一册（配 RJ 版） 菜 单 物理观念 知道共点力、平衡状态的概念，知道共点力的平衡条件。 科学思维 1.会用合成法和正交分解法解答共点力的平衡问题。 2.掌握动态平衡问题的分析方法。 5　共点力的平衡 [学业要求与核心素养] 第三章　相互作用——力 物理·必修 第一册（配 RJ 版） 菜 单 同一点 延长线 静止 匀速直线运动 相等 相反 0 0 自主预习 基础落实 1．共点力：一个物体受到的几个力共同作用在___________上，或它们的_________交于一点，这样的一组力叫作共点力。 2．平衡状态：物体保持______或_______________的状态。 3．平衡条件 (1)二力平衡的条件：作用在物体上的两个力大小____、方向___，并且在同一条直线上，二力的合力为__。 (2)多力平衡的条件：物体所受合外力为_____。 第三章　相互作用——力 物理·必修 第一册（配 RJ 版） 菜 单 × √ × × √ |自我诊断| 判断下列说法的正误。 (1)当物体的速度为零时，物体一定处于平衡状态。( ) (2)当物体的加速度为零时，物体一定处于平衡状态。( ) (3)当物体处于平衡状态时，物体一定静止。( ) (4)沿光滑斜面下滑的物体处于平衡状态。( ) (5)物体所受合外力为零时，就一定处于平衡状态。( ) 第三章　相互作用——力 物理·必修 第一册（配 RJ 版） 菜 单 互动探究 素能培优 知识点一　共点力的平衡 [问题探究] 我们处在一个异彩纷呈的世界里，世界上的物体可谓千姿百态。远古的巨石千百年来一直神奇地矗立着(图3-5-1)。都市里的人，却自有动中取静的办法，到了大商场里，你只要站着不动，自动扶梯就会安稳匀速地送你上楼下楼(图3-5-2)。从物理学的角度来看，如果一个物体保持静止或做匀速直线运动，我们就说这个物体是处于平衡状态。因此，巨石、匀速电梯上站立的人都是处于平衡状态。那么，保持物体平衡需要什么条件呢？ 第三章　相互作用——力 物理·必修 第一册（配 RJ 版） 菜 单 　 　　图3-5-1　　　　　　　　图3-5-2 第三章　相互作用——力 物理·必修 第一册（配 RJ 版） 菜 单 答案　如果物体受两个力作用而平衡，这两个力一定等大反向且作用在一条直线上，即合力为零。如果物体受多个力而平衡，根据力的合成定则，我们可以把任意两个共点力用一个合力来等效代替，据此，三个以上的共点力最终都可以等效简化为两个共点力。可见，三个以上共点力的平衡，最终也都可以简化为二力平衡。根据二力平衡条件，我们就可以得出在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，即F合＝0。 第三章　相互作用——力 物理·必修 第一册（配 RJ 版） 菜 单 [归纳升华] 1．共点力作用下物体的平衡条件 (1)F合＝0。 (2)正交表示法eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(F合x＝0,F合y＝0))，其中F合x和F合y分别是将力进行正交分解后，物体在x轴和y轴上所受的合力。 第三章　相互作用——力 物理·必修 第一册（配 RJ 版） 菜 单 2．由平衡条件得出的结论 (1)物体受两个力作用平衡时，这两力必大小相等，方向相反，作用在同一直线上。 (2)物体受三个力作用平衡时，其中任意两力的合力必与第三个力等大反向。 (3)物体受三个以上的力作用平衡时，其中任意一个力与其余几个力的合力等大反向。 第三章　相互作用——力 物理·必修 第一册（配 RJ 版） 菜 单 特别提醒 共点力的平衡条件是加速度为零，速度为零的物体不一定处于平衡状态，例如自由下落的物体在刚释放时速度为零，但加速度不为零，物体将向下做加速运动，此时的状态不是平衡状态。 第三章　相互作用——力 物理·必修 第一册（配 RJ 版） 菜 单 考查视角1　平衡状态的理解 [例1]　物体受到共点力的作用，下列说法中正确的是 A．速度在某一时刻等于0的物体一定处于平衡状态 B．相对于另一物体保持静止的物体一定处于平衡状态 C．物体所受合力为0时，一定处于平衡状态 D．物体运动时若速率不变，一定处于平衡状态 第三章　相互作用——力 物理·必修 第一册（配 RJ 版） 菜 单 [答案]　C [解析]　处于平衡状态的物体，在运动形式上是处于静止状态或匀速直线运动状态，从受力上来看，物体所受合力为零，C正确；某一时刻速度为零的物体，受力不一定为零，故不一定处于平衡状态，A错误；某物体相对于另一物体静止时，该物体不一定静止，如当另一物体做变速运动时，该物体也做变速运动，