3.5 共点力的平衡 导学案 -2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

3.5共点力的平衡 学习目标 1.理解平衡状态，掌握共点力的平衡条件． 2.进一步熟练掌握受力分析的方法. 3.能根据共点力的平衡条件利用合成法或正交分解法分析计算平衡问题． 学习重点 理解共点力作用下物体平衡状态的概念及共点力作用下物体的平衡条件． 学习难点 会用共点力的平衡条件解决有关力的平衡问题． 学习过程 课堂笔记 【课前预习】 1.共点力：如果一个物体受到两个或多个力的作用，这些力共同作用在 ，或者虽不作用在同一点，但它们的延长线 ，这样的一组力叫作共点力． 2．平衡状态：当物体保持 或 状态，我们说物体处于平衡状态。 3.共点力作用下物体平衡的条件： 物体受到多个共点力作用，可以逐步通过 ，最终等效为 。在共点力作用下物体平衡的条件： 。 【课堂探究】 一、对共点力的理解 【例1】　(多选)如图甲中，在半球形的碗中放一木杆，碗的A、B两点对杆的支持力分别为F1和F2；图乙中杆的一端用铰链O固定在墙上，另一端A处用竖直向上的力F将杆拉住，以下说法中正确的是(　　) 甲　　　　　　　乙 A．图甲中F1与F2没有作用在同一点，不是共点力 B．图甲中F1与F2的作用线的延长线交于一点，这两个力是共点力 C．图乙中力F与杆的重力G没有作用于一点且作用线的延长线 不可能相交，不是共点力 D．图乙中若F垂直于杆向上，则F与G也不是共点力 二、共点力的平衡条件 [要点提炼] 1．两种平衡情形 (1)物体在共点力作用下处于静止状态． (2)物体在共点力作用下处于匀速直线运动状态． 2．两种平衡条件的表达式 (1)F合＝0. 由平衡条件得出的三个结论 实例分析：P75 1 (2) 其中Fx合和Fy合分别是将所受的力进行正交分解后，物体在x轴和y轴方向上所受的合力． 实例分析： 1.物体在水平拉力作用下在水平面上做匀速运动 2.物体在重力作用下沿斜面匀速下滑 三、共点力平衡的应用 角度1：合成法的应用 [要点提炼] 力的合成法——一般用于受力个数为三个时 (1)确定要合成的两个力； (2)根据平行四边形定则作出这两个力的合力； (3)根据平衡条件确定两个力的合力与第三力的关系(等大反向)； (4)根据三角函数或勾股定理解三角形． 例2（课本P74） 【课堂练习1】沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在A点，如图所示，足球的质量为m，网兜的质量不计，足球与墙壁的接触点为点B，悬线与墙壁的夹角为α，求悬线对网兜的拉力和足球对墙壁的压力各为多大． 角度2：正交分解法的应用 [要点提炼] 正交分解法——一般用于受力个数为三个或三个以上时 (1)建立直角坐标系； (2)正交分解各力； (3)沿坐标轴方向根据平衡条件列式求解． 【例3】出门旅行旅客拉着行李箱在地面上行走．已知行李箱的质量为m＝10 kg，拉力F与水平方向的夹角均为θ＝37°，行李箱与地面间为滑动摩擦力，动摩擦因数为μ＝0.2，行李箱都做匀速直线运动．试计算拉力F(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2) 【课堂练习2】（P75 4题） 【题后反思】在用正交分解法求解时，我们如何建立直角坐标系？有什么技巧吗？ $$