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

共点力的平衡 动态平衡 回顾受力分析步骤 1明确研究对象 受力少的 整体?隔离? 2按顺序分析其他物体对研究对象的力 ①已知力 ②非接触力 ③ 接触力 弹力顺时针绕一圈看几个接触面/点 ④ 3列式 三力平衡-合成法/正交分解 四力多力平衡-正交分解 方向 大小 压支N 垂直于接触面 结合状态 绳子T 只能拉 结合状态-一根绳子拉力相等-活结（绕过轮/环） 杆 动杆（铰链）沿杆，定杆看状态 结合状态 弹簧 可拉可推，两方向 F=kx 或 结合状态 摩擦力 判类型 相对 运动 相对静止 滑动摩擦 静摩擦 方向：和相对运动方向相反 大小：f=μN N结合状态找大小 大小方向：状态法 最大fm=μN临界态 技巧 优先关注物体运动状态 保持静止/缓慢移动=平衡=合外力为0=加速度为0 N≠0 μ≠0 衣架钩光滑，物体质量m，绳夹角α: 拉力T和衣服重力关系： b下移: 绳夹角_____ 绳拉力F_____ N杆右移: 绳夹角_____ 绳拉力_____ 晾衣服模型 两分力相等，合力在角平分线上，F合=2F分cos（θ/2） 合力不变，两相等分力夹角越大，分力越大 不变 不变 增大 增大 绳长L,杆水平间距d, sinα/2=d/L 【例】我国选手陈一冰多次勇夺吊环冠军，是世锦赛四冠王。下图为一次比赛中他先双手撑住吊环（如图a所示），然后身体下移，双臂缓慢张开到图b位置．则每条绳索的张力 A． 保持不变 B． 逐渐变小 C． 逐渐变大 D．先变大后变小 合力不变，两相等分力夹角越大，分力越大 变(多选)假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图，木楔两侧产生推力FN，则(　　) A．若F一定，θ大时FN大 B．若F一定，θ小时FN大 C．若θ一定，F大时FN大 D．若θ一定，F小时FN大 【例】运动员的双手握紧竖直放置的圆形器械，若手臂OA、OB的拉力分别是FA、FB，手臂OB不动，在手臂OA由水平方向缓慢移到OA′位置过程中，下列表述正确的是 A．FA一定小于运动员的重力G B．FA与FB的合力始终大小不变 C．FA的大小保持不变 D．FB的大小保持不变 图解法→画平四（优先将恒力等大反向）→找三角形 练一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置，则此过程中 球对挡板的压力F1和 球对斜面的压力F2的变化情况？ F1先减小后增大，F2一直减小 三力平衡→一力恒力，一力方向不变 【导例4】光滑半球面上的小球被一通过定滑轮的力F由底端缓慢拉到顶端的过程中,试分析绳的拉力T及半球面对小球的支持力FN的变化情况 三个力本身之间无明显关系时，借助外界杆绳找相似三角形 技巧：找力三角∽实物三角 对应边比值相等列式 h R G T N 解:小球受力如图示,则力的三角形与边长△AOC相似,相似三角形对应边成比例得 A-B过程:L减小,T减小,N不变. 变式 (多选)用硬铁丝弯成的光滑半圆环竖直放置,最高点B处固定一小滑轮,质量为m的小球A穿在环上.现用细绳一端拴在A上,另一端跨过滑轮用力F拉动,使A缓慢向上移动.在移动过程中关于铁丝对A的支持力 FN如何变, F如何变？ 三个力本身之间无明显关系时，借助外界杆绳找相似三角形 技巧：找力三角∽实物三角 对应边比值相等列式 例(多选)如图,柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N，初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α(α＞2(π))．现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变．在OM由竖直被拉到水平的过程中绳子拉力变化 三力平衡先合成 一个力恒力，另外两个力夹角不变（画圆） 技巧：画平四找三角，三角形外接圆，恒力对恒角，定弦对定角 注意：直径对应最长的弦长，直径对的圆周角90度 法二：函数拉密定理 a/sinα=b/sinβ=c/sinγ 一个力恒力，另外两个力夹角不变（画圆） 练(多选)置于地面的矩形框架中用两细绳拴住质量为m的小球,绳B水平.设绳A、B对球的拉力大小分别为FA 、FB,它们的合力大小为F.现将框架在竖直平面内绕左下端缓慢旋转90°到虚线位置,在此过程中 三力平衡 一个力恒力，另外两个力夹角不变（画圆） 技巧：画平四找三角，三角形外接圆，恒力对恒角，定弦对定角 注意：直径对应最长的弦长，直径对的圆周角90度 F FA FB 始终不变 一直增大 先增大后减小 一个力恒力，另外两个力夹角不变（画圆） 四个力 正交分解解析式法 导50页针对训练2. （多选）如图所示，一个