3.5 共点力的平衡(课件)-【点石成金系列】2023-2024学年高中物理同步备课（人教版2019必修第一册）

千锤百炼 铸就精品 授课人：点石成金 授课日期：20XX年X月 培养什么人/怎样培养人/为谁培养人 3.5 共点力的平衡 01 平衡状态 02 共点力的平衡条件 03 共点力的平衡条 件的应用 04 用整体法与隔离法解 答多物体的平衡问题 目录/contents 导入新课 图甲、乙、丙、丁分别画出了重力为G的木棒在力F1和F2的共同作用下处于平衡状态的情况，这些力都位于同一平面内。根据每幅图中各个力作用线的几何关系，可以把上述四种情况的受力分成两类，你认为哪些情况属于同一类？你是根据什么来划分的？ 图甲和图丁中木棒所受的力是共点力。图乙和图丙中木棒所受的力不是共点力。 平 衡 的 艺 术 平衡的艺术 Part.01 平衡状态 放在桌上的书、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等所处的状态称之为平衡态，那么物理学的角度来说，这些状态有哪些共同的运动学特征呢？ 物体受到几个力作用时，如果保持_______或_______________状态，我们就说这个物体处于___________。 知识点 1 平衡状态 静止　 匀速直线运动　 平衡状态　 注意： 物理学中有时出现”缓慢移动”也说明物体处于平衡状态. 要点提炼 Part.02 共点力的平衡条件 初中学过的二力平衡的特点有哪些？结合二力平衡的特点，想一想，受共点力作用的物体，在什么条件下才能保持平衡呢？ mg FN mg F拉 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。 想一想 据平行四边形定则，只需作出其中任意两个力的合力来代替这两个力，就可以把三力平衡转化为二力平衡。 三力平衡条件：任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线，也就是三力的合力为0。 推理：在实际生产生活中，很多情况下物体受到三个力的作用而平衡，请同学们根据前面所学知识，推导物体受三个力作用时的平衡条件。 多力平衡（n个力）：物体受多个力时，任意一个力与其余各力（n-1个力）的合力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。 mg FN F牵 Ff 四力（多力）平衡 ★在共点力作用下物体平衡的条件：合力F合=0 小 结 （1）平衡（状）态 匀速直线运动 静止 （2）若物体已经处于平衡态：F合=0 ①受两个力：物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。（二力平衡） ②受三个力：物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力等大、反向、共线 ③受n个力：如果物体受多个力作用处于平衡状态，其中任何一个力与其余力（n-1个力）的等大、反向、共线 物体在五个共点力的作用下保持平衡。如果撤去力F1，而保持其余四个力不变，请在图上画出这四个力的合力大小和方向。 所以其余四个力的合力大小必然与F1等大反向。 F合 想一想 『判一判』 (1)处于平衡状态的物体一定处于静止状态。(　　) (2)运动的物体合力不会为0。(　　) (3)物体受两个力作用处于平衡状态，这两个力的合力一定为0。(　　) (4)速度为0的物体一定处于平衡状态。(　　) (5)“复兴”号列车在平直铁路上以350 km/h高速行驶时处于平衡状态。(　　) (6)合力保持恒定的物体处于平衡状态。(　　) × 　 × 　 √　 × 　 √　 × 　 A 　 AC [选一选]下列实例中的物体处于平衡状态的是 (　　) A．“神舟”号飞船匀速落到地面的过程 B．汽车在水平路面上启动或刹车的过程 C．汽车停在斜坡上不动 D．竖直上抛的物体在到达最高点的那一瞬间 【例题】在如图所示的甲、乙、丙、丁四图中，滑轮光滑且所受的重力忽略不计，滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上，一根轻绳ab绕过滑轮，a端固定在墙上，b端下面挂一个质量为m的重物，当滑轮和重物都静止不动时，甲、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹角均为θ，乙图中木杆P竖直。假设甲、乙、丙、丁四图中滑轮受到木杆P的弹力的大小依次为FA、FB、FC、FD，则以下判断正确的是 (　　) A.FA＝FB＝FC＝FD　B.FD>FA＝FB>FC C.FA＝FC＝FD>FB D.FC>FA＝FB>FD B Part.03 共点力的平衡条件的应用 【例题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？ 模型构建 G Ff A B C FN 受力分析 问题模型1 A B C 方法一：正交分解法 Ff＝μFN 解得 tanθ =μ 由几何关系可得：t