第5节 共点力的平衡-【帮课堂】2022-2023学年高一物理同步精品讲义（人教2019必修第一册 ）

第5课 共点力的平衡 ( 目标导航 ) 课程标准 课标解读 1．知道共点力，理解物体的平衡状态。 2．掌握共点力的平衡条件。 3．能运用共点力的平衡条件求解实际问题。 4．掌握求解共点力平衡问题的基本方法。 1、知道什么是共点力。 2、在二力平衡的基础上，经过科学推理，得出共点力平衡的条件：物体所受合力为0。 3、会用共点力平衡的条件，分析生活和生产中的实际问题，体会物理学知识的实际应用价值。 ( 知识精讲 ) 知识点01 共点力平衡的条件 1、平衡状态：物体 或做 . 2、平衡条件：F合＝ 或Fx＝ ，Fy＝ . 3、常用推论 ①若物体受n个作用力而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余(n－1)个力的合力 . ②若三个共点力的合力为零，则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个 三角形. 4.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. 5、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等大反向，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. 知识点02 三力静态平衡 【即学即练1】如图所示，重物的质量为m，轻细绳AO和BO的A端、B端是固定的，平衡时AO是水平的，BO与水平方向的夹角为，重力加速度为，AO的拉力和BO的拉力的大小分别是（　　） A． B． C． D． 知识点03 三力以上静态平衡 【即学即练2】如图所示是厨房用来悬挂厨具的轻质小吸盘，使用时通过排开吸盘与墙壁之间的空气，依掌大气压紧紧地将吸盘压在厨房的竖直光洁墙壁上，就可用来悬挂一些厨具，安装拆卸都很方便。以下说法正确的是（  ） A．吸盘受大气压力、重物的拉力、墙面的摩擦力三个力的作用 B．吸盘所受重物拉力与墙面对吸盘的摩擦力是一对相互作用力 C．稳定悬挂重物的吸盘，其受到的摩擦力随大气压变化而变化 D．如果悬挂质量更轻的物体，吸盘所受的摩擦力将减小 知识点04 三力动态平衡 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平衡状态. 2.常用方法 (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). 【即学即练3】某天班级打扫卫生，小明和小亮两人共提一桶水匀速行进，如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．和的夹角无论怎样改变，两人都不会省力，因为一桶水的重力不变 B．和的夹角无论怎样改变，每个人对水桶的拉力一定小于水和水桶的总重力 C．若和的夹角增大，则和的合力变大 D．改变和间的夹角，、大小可能均与水和水桶的总重力大小相等 知识点05 三力以上动态平衡 【即学即练4】质量为M的木楔倾角为θ(θ<45°)，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑。当用与木楔斜面成α角的力F拉木块，木块匀速上升，如图所示(已知木楔在整个过程中始终静止)。 (1)当α＝θ时，拉力F有最小值，求此最小值； （2）求在(1)的情况下木楔对水平面的摩擦力是多少？ ( 能力拓展 ) 考法01 整体法与隔离法在静态平衡中的应用 【典例1】．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，以下说法正确的是（　　） A．夹角θ将变小 B．夹角θ将变大 C．物体B位置将变高 D．绳子张力将增大 考法02 连接体动态平衡 【典例2】如右图所示的装置由物体A、物体B和斜面体三个物体构成，斜面体放在粗糙的水平地面上，B与斜面体间的动摩擦因数为，定滑轮与细绳间摩擦不计，整个装置处于静止状态。拉物体B的绳与斜面平行且绳的质量不计，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A．物体B一定受到四个力 B．物体B可能受到三个力 C．斜面体一定受地面和物体B的静摩擦力作用 D．若物体A的质量增大，系统仍然处于静止状态，则物体B对斜面体的压力不变，斜面体对地