3.5 共点力的平衡-【高考领航】2021-2022学年新教材高中物理必修第一册同步核心辅导与测评课件（人教版）

课前自主梳理 课堂重点探究 课堂巩固训练 课时作业规范训练 5.共点力的平衡 课前自主梳理 课堂重点探究 课堂巩固训练 课时作业规范训练 课前自主梳理 课堂重点探究 课堂巩固训练 课时作业规范训练 课前 自主梳理 静止 匀速直线运动 合力为零 　共点力平衡的条件 1．平衡状态 物体在力的作用下保持___________或_______________________的状态。 2．平衡条件 在共点力作用下，物体的平衡条件是___________。 注意：物体的速度为零，物体不一定处于平衡状态。如果物体v＝0且a＝0，则处于平衡状态；如果v＝0但a≠0，则不处于平衡状态。 课前自主梳理 课堂重点探究 课堂巩固训练 课时作业规范训练 √ × × 1．直道上高速匀速跑过的赛车处于平衡状态。( ) 2．百米竞赛中，运动员在起跑时速度为零的瞬间处于平衡状态。( ) 3．合力保持恒定的物体处于平衡状态。( ) 课前自主梳理 课堂重点探究 课堂巩固训练 课时作业规范训练 　正交分解法 1．概念：把力沿着两个选定的互相垂直的方向分解的方法，叫作力的正交分解法。 2．目的：将矢量运算转换成简便的普通代数运算。 课前自主梳理 课堂重点探究 课堂巩固训练 课时作业规范训练 C 如图所示，甲、乙、丙三个物体质量相同，与地面的动摩擦 因数相同，受到三个大小相同的作用力F，当它们滑动时，受到的摩擦力大小是(　　) A．甲、乙、丙所受摩擦力相同 B．甲受到的摩擦力最大 C．乙受到的摩擦力最大 D．丙受到的摩擦力最大 解析：图中三个物体对地面的压力分别为FN甲＝mg－Fsin θ，FN乙＝mg＋Fsin θ，FN丙＝mg，因它们均相对地面滑动，由Ff＝μFN知，F乙＞F丙＞F甲，故C正确。 课前自主梳理 课堂重点探究 课堂巩固训练 课时作业规范训练 课堂 重点探究 　eq \a\vs4\al(力的正交分解法) 1．概念 把力沿着两个选定的互相垂直的方向分解的方法，叫作力的正交分解法。 2．建立坐标系的原则 原则上坐标系的建立是任意的，为使问题简化，一般考虑以下两个问题： (1)使尽量多的力处在坐标轴上。 (2)尽量使待求力处在坐标轴上。 课前自主梳理 课堂重点探究 课堂巩固训练 课时作业规范训练 3．正交分解法求合力的步骤 (1)建立坐标系：以共点力的作用点为坐标原点建立直角坐标系，其中x轴和y轴的选择应使尽量多的力处在坐标轴上。 (2)正交分解各力：将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴上，并求出各分力的大小，如图所示： 课前自主梳理 课堂重点探究 课堂巩固训练 课时作业规范训练 (3)分别求出x轴、y轴上各分力的合力，即Fx＝F1x＋F2x＋F3x；Fy＝F1y＋F2y＋F3y。 (4)求共点力的合力：合力大小F＝eq \r(F\o\al(2,x)＋F\o\al(2,y))，设合力的方向与x轴的夹角为α，则tan α＝eq \f(Fy,Fx)。 课前自主梳理 课堂重点探究 课堂巩固训练 课时作业规范训练 　在同一平面内共点的四个力F1、F2、F3、F4的大小依次为19 N、40 N、30 N和15 N，方向如图所示，求它们的合力(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)。 【解析】　如图甲建立直角坐标系，把各个力分解到两个坐标轴上，并求出x轴和y轴上的合力Fx和Fy，有Fx＝F1＋F2cos 37°－F3cos 37°＝27 N Fy＝F2sin 37°＋F3sin 37°－F4＝27 N 课前自主梳理 课堂重点探究 课堂巩固训练 课时作业规范训练 因此，如图乙所示，合力 F＝eq \r(F\o\al(2,x)＋F\o\al(2,y))≈38.2 N，tan φ＝eq \f(Fy,Fx)＝1， 即合力的大小约为38.2 N， 方向与F1方向成45°夹角斜向上。 【答案】　合力的大小约为38.2 N，方向与F1方向成45°夹角斜向上 课前自主梳理 课堂重点探究 课堂巩固训练 课时作业规范训练 应用正交分解法时，常按以下方法建立坐标轴 (1)研究水平面上的物体时，通常沿水平方向和竖直方向建立坐标轴。 (2)研究斜面上的物体时，通常沿斜面方向和垂直斜面方向建立坐标轴。 (3)研究物体在杆或绳的作用下转动时，通常沿杆(或绳)的方向和垂直杆(或绳)的方向建立坐标轴。 课前自主梳理 课堂重点探究 课堂巩固训练 课时作业规范训练 [针对训练] 1.如图所示，重为500 N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200 N的物体，当绳与水平面成60°角时，物体静止，不计滑轮与绳的摩擦，求地面对人的支持力和摩擦力大小。 解析：人和物体静止，所受合力皆为零，对物体受力分析得到：绳的拉力F等于物重200 N；人受四个力作用，将绳的拉