衔接点19 共点力平衡-2023年初升高物理无忧衔接（通用版）

衔接点19 共点力平衡 课程标准 初中 掌握二力平衡条件是两个力大小相等、方向相反 高中 1.知道什么是平衡状态，掌握共点力平衡的条件. 2.会利用合成法或分解法分析三力平衡问题． 初中物理知识储备 平衡态和平衡条件： 1.物体受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡或物体处于平衡状态，二力平衡最是简单的平衡状态. 2.物体在非平衡力作用下运动状态将改变。 3.二力平衡条件：作用在一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。 高中物理新知识、新模型 知识点一　共点力 几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫作共点力． 知识点二　共点力平衡的条件 1．平衡状态： 物体受到几个力作用时，保持静止或匀速直线运动的状态． 2．在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0. 即F合＝0或，其中Fx合和Fy合分别是将力进行正交分解后，在x轴和y轴上所受的合力． 知识点三、共点力平衡的条件的理解 1．平衡状态 (1)物体处于静止或匀速直线运动的状态． (2)对“平衡状态”的理解 不管是静止还是匀速直线运动，速度保持不变，所以Δv＝0，a＝＝0. 注意：速度为零时，a不一定为零，例如汽车刚启动瞬间或竖直上抛运动的最高点． 2．共点力平衡的条件 (1)共点力平衡的条件是合力为0. (2)表示为：F合＝0；或将各力分解到x轴和y轴上，满足Fx合＝0，且Fy合＝0. ①二力平衡：若物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个力一定等大、反向、共线． ②三力平衡：若物体在三个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线． ③多力平衡：若物体在多个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意一个力与其余所有力的合力等大、反向、共线． (3)当物体受三个力平衡，将表示这三个力的有向线段依次首尾相连，则会构成一个矢量三角形，表示合力为0. 初、高中物理衔接点 1. 同学们，在初中阶段对平衡问题已经有了初步了解，但仅限于二力平衡，也不涉及共点力的概一般物体的平衡问题相对复杂，高中阶段只限于探讨共点力作用下物体的平衡条件。高中阶段学习的主要内容包括:什么是共点力;依据二力平衡条件和力的合成，推理得出共点力平衡条件;应用平衡条件解决实际问题。 2. 共点力平衡的条件是本节的重点。主要是因为:第一，共点力平衡是形成运动与相互作用观念的重要知识载体，物体平衡是一种特殊条件(合力为0)下的特殊运动(加速度为0)。第二共点力平衡的条件在运动与相互作用观念形成过程中具有承上启下的作用。承上，是指该内容是在初中二力平衡基础上得出的，是二力平衡的进一步拓展和延伸;启下，是指共点力平衡是后续学习中深人研究“物体所受合力不为0时，运动状态如何变化”的认识基础。 3. 学习共点力平衡的思路是这样的:首先回忆初中学习的二力平衡，从合力的角度认识二力平衡，即合力为0时物体处于平衡状态:然后通过问题拓展到物体受多个共点力作用的情况，同学们通过力的合成可以把多个力合成两个力，最终结合二力平衡得出结论:在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0。 4. 分析平衡问题的基本思路 1．明确平衡状态(合力为零)． 2．巧选研究对象． 3．受力分析(画出规范的受力分析图)． 4．列平衡方程(灵活运用力的合成法、效果分解法、正交分解法)． 5．求解或讨论(解的结果及物理意义)． 例题1. (多选)下面关于共点力的平衡与平衡条件的说法正确的是(　　) A．如果物体的运动速度为零，则必处于平衡状态 B．如果物体的运动速度大小不变，则必处于平衡状态 C．如果物体处于平衡状态，则物体沿任意方向的合力都必为零 D．如果物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态，则任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反 例题2. 如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心．一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点．设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ，重力加速度为g，下列关系正确的是(　　) A．F＝ B．F＝mgtan θ C．FN＝ D．FN＝mgtan θ 例题3. 在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图所示．仪器中一根轻质金属丝悬挂着一个金属球．无风时，金属丝竖直下垂；当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度．风力越大，偏角越大．通过传感器，就可以根据偏角的大小指示出风力．那么风力大小F跟金属球的质量m、偏角θ之间有什么样的关系呢？(重力加速度为g) 一、单选题 1．如图所示，水平面上固定两排平行的半圆柱体，重为G的光滑圆柱体静置其上，a、b为相切点，，半径Ob与重力的夹角为37°。已知，，则圆柱体受到的支持力Fa、F