第3章 课时5 共点力的平衡-（课件）2022-2023学年新教材高中物理必修第一册【南方凤凰台·5A新学案】人教版

第三章　相互作用——力 课时5　共点力的平衡 第1页 第三章　相互作用——力 5A新学案 物理 · 必修第一册(人教版) 必备知识·记忆理解 静止 匀速直线运动 a＝0 平衡 合力为0 F合＝0 0 0 等大反向 平衡状态 B 关键能力·分析应用 A A B Thank you for watching 第1页 第三章　相互作用——力 5A新学案 物理 · 必修第一册(人教版) 核心 目标 1. 知道什么是共点力，能推理得出共点力平衡的条件是物体所受合力为0，能分析生活和生产中的实际问题. 2. 能用力的合成法、分解法、正交分解法解决平衡问题；能用相似三角形等方法分析动态平衡问题. 要点笔记 要点1　平衡状态与平衡条件 1. 平衡状态：物体保持________或________________状态． (1) “静止”和“v＝0”的区别与联系 v＝0eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a＝0时，是静止的，是平衡状态,a≠0时，不是平衡状态)) (2) 本质：平衡状态是指__________的状态，与速度是否为零无关． 2. 共点力平衡的条件：要使物体保持________状态，作用在物体上的力必须满足的条件，即平衡条件． (1) 共点力作用下物体平衡的条件是____________. (2) 表达式：______________. 或Fx＝______，Fy＝______. 要点2　平衡问题的求解 1. 处理共点力平衡问题的基本思路 确定平衡状态(加速度为零)→巧选研究对象(整体法或隔离法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作讨论． 2. 求解共点力平衡问题的常用方法： (1) 合成法：一个力与其余所有力的合力____________，常用于非共线三力平衡． (2) 正交分解法：Fx合＝0，Fy合＝0，常用于多力平衡． (3) 矢量三角形法，把表示三个力的有向线段构成一个闭合的三角形，常用于非特殊角的一般三角形． 要点3　动态平衡 1. 动态平衡是指物体的受力状态缓慢发生变化，但在变化过程中，每一个状态均可视为____________. 2. 常用分析方法 (1) 解析法：对研究对象进行受力分析，画出受力示意图，根据物体的平衡条件列方程，得到因变量与自变量的函数表达式(通常为三角函数关系)，最后根据自变量的变化确定因变量的变化． (2) 图解法：此法常用于求解三力平衡问题中，已知一个力是恒力、另一个力方向不变的情况．一般按照以下流程分析： (3) 相似三角形法：在三力平衡问题中，如果有一个力是恒力，另外两个力方向都变化，且题目给出了空间几何关系，多数情况下力的矢量三角形与空间几何三角形相似，可利用相似三角形对应边成比例求解(构建三角形时可能需要画辅助线)． 基础内化 1. (2022·江苏扬州中学)如图，A、B两物体通过两个质量不计的光滑滑轮悬挂起来，处于静止状态．现将绳子一端从P点缓慢移到Q点，系统仍然平衡，下列说法中正确的是(　 　) A. 夹角θ将变小 B. 夹角θ不变 C. 绳子拉力将变小 D. 绳子拉力将增大 解析：将绳子一端从P点缓慢移到Q点时，动滑轮两侧绳子的张力大小等于B的重力，保持不变，绳子的夹角缓慢增大时，两绳张力的合力减小，而物体A的重力不变，则动滑轮下降，动滑轮两侧的绳子张力和悬挂A的绳子拉力不变，由平衡条件可知，夹角θ不变．系统保持平衡时，动滑轮两侧的绳子张力等于B的重力保持不变，B正确． 2. 如图所示，物体A重400 N，A与桌面间的最大静摩擦力为120 N，AC绳水平，OC绳与竖直方向的夹角为30°，当物体B重 100 N时，求A所受的摩擦力大小．(取g＝10 m/s2) 解析：结点C的受力如图所示，沿水平和竖直方向画出x轴和y轴，建立平面直角坐标系．根据平衡条件得 FCOsin 30°－FCA＝0 FCOcos 30°－mBg＝0 联立两式得FCA＝mBgtan 30°＝eq \f(100 \r(3),3) N≈57.7 N<120 N 物体A保持静止 A水平方向受到AC的拉力和桌面的静摩擦力的作用． 根据二力平衡，A受到的静摩擦力为 f＝FCA＝57.7 N. 分类悟法 考向1　平衡问题的求解 1. 求解共点力平衡问题的一般步骤 (1) 选取研究对象． (2) 对研究对象进行受力分析，并画出受力示意图． (3) 对研究对象所受的力进行处理，或合成或分解． (4) 根据F合＝0或Fx合＝0、Fy合＝0列方程求解． 2. 考查分析：简单平衡问题的常规解法有以下三种，均需认真把握． (1) 合成法——一般用于受力个数为三个时： ①确定要合成的两个力；②作出这两个力的合力；③根据合力与第三力等大反向，利用三角函数或勾股定理求解． (2) 分解法—