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

高中物理2019人教版必修一 第三章 相互作用——力 5、共点力的平衡 学习目标 1、知道什么叫共点力作用下的平衡状态。 2、掌握共点力的平衡条件。 3、会用共点力的平衡条件解决有关平衡问题。 4、培养学生应用平行四边形定则进行力的合成、力的分解的能力。 共点力和平行力 如果一个物体受到两个或多力的作用，这些力共同作用在同一点上，或者它们的延长线交于一点，这样的一组力叫做共点力。 共点力 平行力 平行力 共点力 物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。 桌上的书、屋顶的灯、随传送带匀速运送的物体、沿直线公路匀速前进的汽车，都处于平衡状态。 一、平衡状态 作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力平衡。二力平衡时物体所受的合力为0。 如果物体受到多个共点力作用，通过力的合成，最终等效为两个力的作用。如果这两个力的合力为0，则意味着所有力的合力等于0，物体将处于平衡状态。 在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0 。 二、共点力平衡的条件 F3 F2 F1 F合 F1 F2 F3 F合 F1 F3 F2 F1 F3 F2 F3 F2 F1 F3 F2 F1 O O O 物体受3个力，任意两个力的合力与第三个力等值反向，这3个力的合力为0。 3个力能组成首尾相接的三角形，这3个力的合力为0 物体受三个力，2N，5N，9N，合力最大值为 N，最小值为 N。 物体受三个力，2N，5N，6N，合力最大值为 N，最小值为 N。 课堂练习 1.某幼儿园要在空地上做一个滑梯，根据空地的大小，滑梯的水平跨度确定为6m。设计时, 滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数取0.4, 为使儿童在滑梯游戏时能在滑板上滑下，滑梯至少要多高? 例题讲解 解：小孩受三个力作用，重力G，斜面的支持力FN ，滑动摩擦力Ff ，匀速下滑，合力为0。 l b h 由 得 滑梯至少要2.4m高，儿童才能从滑梯上滑下。 2.生活中常用一根水平绳拉着悬吊重物的绳索来改变或固定悬吊物的位置。悬吊重物的细绳，其O点被一水平绳BO牵引，使悬绳AO段和竖直方向成θ角。若悬吊物所受的重力为G，则悬绳AO和水平绳BO所受的拉力各等于多少? 例题讲解 解：方法1，力的合成法 F4为F1和F2的合力，F4与F3平衡。 解：方法2，正交分解法 建立直角坐标系，分解F1，列方程。 解题方法： ⑴分解法：需分解某一个力（重力），画平行四边形，利用三角形求力。 ⑵合成法：（受三力平衡）须受力分析，两个力合成得到的合力与第三个力等值反向，利用三角形求力。 ⑶正交分解法：（多个力）须受力分析，选坐标系，分解力，定夹角，列平衡方程求解。 ⑷矢量三角形法：（三力平衡）分析力的动态变化，先受力分析，三力组成首尾相接的三角形。一般情况是一个力大小、方向不变，一个力方向不变，另一个力转动。 ⑸相似三角形法：（三力平衡）三力组成的三角形与题上某三角形相似，则对应边成比例，列比例式求解。 课堂小结 1、物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。 2、在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0 。 3、解题方法： ⑴分解法 ⑵合成法 ⑶正交分解法 ⑷矢量三角形法 ⑸相似三角形法 $$