第5章 第3节 力的平衡 第4节 平衡条件的应用-2021-2022学年高中物理必修1【名师导航】同步Word教参(鲁科版)

第3节　力的平衡 第4节　平衡条件的应用 [学习目标]　1.[物理观念]知道什么是平衡状态及平衡状态的两种形式．　2.[科学思维与科学方法]掌握共点力平衡的条件及力的平衡的概念．　3.[科学思维与科学方法]会用共点力的平衡条件解答实际问题． 一、共点力作用下物体的平衡条件 1．平衡状态：如果一个物体保持静止或做匀速直线运动，则这个物体就处于平衡状态． 2．共点力作用下物体的平衡条件：物体所受的合力为零，即F合＝0. 3．力的平衡 (1)力的平衡：作用在物体上的几个力的合力为零，这种情况叫作力的平衡． (2)二力平衡条件：作用于物体上的两个共点力大小相等，方向相反，作用在同一直线上． (3)三力平衡条件：三个共点力平衡时，任意两个力的合力必定与第三个力大小相等、方向相反，在同一直线上． 二、平衡的种类和稳度 1．平衡的种类 (1)稳定平衡：物体受到外力的微小扰动而偏离平衡位置时，在重力作用下能自动回到原来的位置，继续保持平衡状态，这种平衡叫稳定平衡． (2)不稳定平衡：物体受到外力的微小扰动而偏离平衡位置时，它的重心降低，由于重力的作用不能__自动回到原平衡位置，这种平衡叫不稳定平衡． (3)随遇平衡：物体受到外力的微小扰动而偏离平衡位置时，物体的重心既不降低也不升高，始终保持平衡状态． 2．稳度指的是物体的稳定程度，物体的稳度大小由重心的高低和支持面的大小两个因素决定，重心越低，支持面越大，稳度就越大． 三、平衡条件的应用 1．物体的静态平衡：物体在力的作用下处于静止状态，称为静态平衡，处于静态平衡的物体所受的外力的合力为零． 2．物体在某方向的平衡：运动的物体在某一方向上所受的合力为零时，物体在该方向处于平衡状态． 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)若一个物体处于平衡状态，则此物体一定处于静止状态． (×) (2)物体的速度等于零时，物体一定处于平衡状态． (×) (3)“伸臂桥”以增大支持面的形式增加了桥的稳定性． (√) (4)高空中沿直线匀速飞行的飞机处于平衡状态． (√) (5)百米赛跑时，运动员在起跑的瞬时处于平衡状态． (×) (6)所受合外力保持恒定的物体处于平衡状态． (×) 2．共点的五个力平衡，则下列说法中不正确的是(　　) A．其中四个力的合力与第五个力等大反向 B．其中三个力的合力与其余的两个力的合力等大反向 C．五个力合力为零 D．撤去其中的三个力，物体一定不平衡 D　[共点的五个力平衡，则五个力的合力为零，C正确．任意三个力或四个力的合力与其余的两个力或第五个力一定等大反向，A、B正确．而撤去其中三个力，剩余两个力的合力可能为零，物体可能平衡，D错误．] 3.如图所示，物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动，则物块受到的摩擦力f与拉力F的合力方向应该是(　　) A．水平向右　　 B．竖直向上 C．向右偏上 D．向左偏上 B　[对物块受力分析如图所示，由于重力G与地面支持力N的合力方向竖直向下，因此F和f的合力方向只有竖直向上时，四力合力才能为零，B正确．] 4．下面有关稳度的说法中错误的是 (　　) A．平放的砖的稳度大于竖放的砖的稳度 B．实验室的天平、铁架台都安装在面积较大且较重的底座上，其做法是为了增大稳度 C．装载车船，要把轻货放在下面，重货放在上面，以增大稳度 D．照相机架、高压电线铁塔有相当大的支撑面以增大稳度 C　[降低重心、增大支持面面积可以增大稳度，故A、B、D正确；C中的做法只会使重心升高，故C错误．] 力的平衡 1.从运动学的角度理解平衡状态：平衡的物体处于静止或匀速直线运动状态，此种状态其加速度为零，即处于平衡状态的物体加速度为零；反过来加速度为零的物体一定处于平衡状态． 2．从动力学的角度理解平衡状态：处于平衡状态的物体所受的合外力为零，反过来物体受到的合外力为零，它一定处于平衡状态． 3．静态平衡与动态平衡 (1)静态平衡是处于静止状态的平衡，合力为零． (2)动态平衡是匀速直线运动状态的平衡，合力为零． 4．平衡状态与力的平衡 【例1】　物体受到共点力的作用，则下列说法中正确的是(　　) A．速度在某一时刻等于零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．物体所受合力为零就一定处于平衡状态 D．物体做匀加速运动时一定处于平衡状态 思路点拨：物体是否处于平衡状态，要根据平衡条件(即物体所受的合力是否为零)进行判断． C　[处于平衡状态的物体，在运动形式上处于静止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，所受合力不一定为零，故不一定处于平衡状态，A错误；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，则该物体处于非平衡状态，