3.5.1共点力平衡 课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

共点力平衡 学习目标 1、掌握共点力平衡的条件，并能用来解决实际问题 2、学会受力分析并掌握合成法，分解法和正交分解法解决平衡问题 空中芭蕾 平衡的艺术 叠石头的最高境界 3.5 共点力的平衡 一、平衡状态 一个物体在共点力作用下，如果保持静止（一段时间）或做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。 1）二力平衡——等大，反向。F合=0 2）三力平衡——转换成二力平衡 任意两个力的合力与第三个力等大反向。 二、共点力的平衡条件 所受合外力为零： F合=0 3）N力平衡——转换成二力平衡 任意（N-1）个力的合力与第N个力等大反向 V=0? 2、 如图所示，一箱苹果静止在倾角为θ的斜面，在箱子正中央夹有一只质量为m的苹果，它受到周围苹果对它作用力的方向是（　　） A. 沿斜面向上 B. 沿斜面向下 C. 垂直斜面向上 D. 竖直向上 思路一：多力平衡转变成二力平衡 1、物体受五个力作用保持平衡。如果撤去力F1，其余力不变，剩余四个力的合力为？ 【例1】如图所示，物体A静止于斜面B上，已知A重力为G,斜面倾角为θ，画出物体A的受力分析，并求斜面对A的支持力和摩擦力。 方法1.合成法 方法2.分解法 方法一：合成法——任意两个力的合力大小与第三个力等大反向。 方法二：分解法——把重力产生的效果进行分解 探P44 一、合成法/分解法（适用于三力平衡） 练1：已知球静止，球重力G，角度θ，求CB,CA绳子拉力大小 一、合成法/分解法（适用于三力平衡） 1不是绳子多长力多大！ 2先定住大小方向确定的力T3 3未知力不着急标箭头 例2：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6米。设计时，滑板跟儿童裤料间摩擦因数取0.4，为使儿童在滑梯游戏时能在滑板上滑下，滑梯至少取多高？ 二、正交分解法（适用于多力平衡） 书本P77 建模 【例2】拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图所示）。设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ。若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小。 二、正交分解法（适用于多力平衡） 《探究》P45 F f x y FN G Fy Fx 拖把m，动摩擦因数μ，θ已知，匀速；求F θ 因 f = μFN 沿y轴:FN-mg-Fcosθ=0 沿x轴:Fsinθ-f=0 解:由平衡条件得: 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 针对训练2.（多选）质量为m的木块放在水平地面上,在力F作用下做匀速直线运动,已知物体与地面的动摩擦因数为μ,则物体与地面的滑动摩擦力为 A.μmg B. Fcosθ C.μ(mg-Fsinθ) D.μ(mg+Fsinθ) 《探究》P45 思考：匀速直线运动：求滑动摩擦力有两种方法？ 1、二力平衡 2、公式法 共点力平衡问题的处理步骤 m1 m2 练1已知重物质量m1、m2求绳子拉力T、人受到支持力FN人、人受到的摩擦力f人 练2.重力为G的小船用绳牵引，设水对船的阻力恒为f，小船匀速靠岸。当绳与水平方向夹角α时求船受绳子的拉力及船受的浮力。 m θ 练3如图已知物块的质量为m、两细绳夹角θ求绳子拉力T；（重力加速度取g） 由共点力的平衡方程得： 练4.如图所示，位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下，处于静止状态，则斜面作用于物块的静摩擦力的 （ ） A．方向可能沿斜面向上 B．方向一定沿斜面向下 C．大小可能等于零 D．大小可能等于F ACD 15 练5.物块静止在固定的斜面上，分别按图所示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上，B中，垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力一定增大的是 （ ） D 16 练6：跨过定滑轮的轻绳两端，分别系着物体A和物体B，物体A放在倾角为θ=30°的斜面上，如图．已知物体A的质量为m=8Kg，物体A与斜面间的动摩擦因数为μ= /4，滑轮的摩擦不计，要使物体A静止在斜面上，求物体B的质量可取多大？（g=10m/s2．按最大静摩擦力等于滑动摩擦力处理）． 1kg-7kg 格式要求： 说明对象 画好受力图 写表达式 共 点 力 的 平 衡 运动学特征： 平衡条件：合力为0 常用方法： 合成法 力的效果