第3章 第6节 共点力作用下物体的平衡（Word教参）-【优化指导】2026-2027学年高中物理必修第一册（教科版2019）

第6节　共点力作用下物体的平衡

[对应学生用书P91]

一、共点力作用下的物体平衡

1．平衡状态：物体处于静止或者匀速直线运动状态。

2．共点力平衡的条件：物体所受合力为零。

二、平衡条件的应用

1．三力平衡

(1)物体受到三个共点力的作用处于平衡状态时，其中任意两个力的合力与第三个力是大小相等，方向相反。

(2)将其中某一个力沿着另外两个力的反方向分解，分力与另外两个力大小相等，方向相反；或者说这三个力在任何方向的矢量和一定为零。

2．四个或四个以上作用力

物体受到四个或四个以上的作用力处于平衡状态，一般建立直角坐标系，进行正交分解，那么在x轴和y轴上的合力均为零。

3．若物体受n个作用力而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余(n－1)个力的合力大小相等、方向相反。

判断下列说法的正误。(对的画“√”，错的画“×”)

(1)物体的速度为零即处于平衡状态。 (　　×　　)

(2)如果一个物体受到三个力作用而保持静止状态，则其中任意两力的合力与第三力等大、反向。 (　　√　　)

(3)物体受三个力F1、F2、F3作用处于平衡状态，若将F2转动90°，则三个力的合力大小为F2。              (　　√　　)

(4)处于平衡状态的物体一定处于静止状态。 (　　×　　)

[对应学生用书P92]

探究点一__共点力作用下的物体平衡_

在体操比赛中，几乎所有的项目都规定运动员保持一定时间的静止动作，高水平的运动员会保持长时间的平衡。图为在东京奥运会体操男子单项吊环决赛中的中国运动员，他凭借着高超的技术和坚强的意志夺得冠军。

[问题设计]

图甲和图乙是运动员在比赛中的两个动作。在图甲中，运动员受到几个力的作用，这些力是共点力吗？与图乙相比，两种情况下绳子的拉力大小一样吗？哪种情况下更小些？

提示：题图甲中运动员受到两根绳子的拉力和重力的作用，这三个力是共点力，即运动员的重力所在的直线一定与两个绳子的拉力所在的直线交于一个点上。两种情况绳子夹角不同，故拉力大小不一样。题图乙中绳子拉力更小些。

1．对共点力的理解

(1)共点力作用于物体的同一点(如图甲)，或者力的延长线交于一点(如图乙)。

　　　

(2)说明：共点力的交点不一定在物体上，但在画物体的受力图时，一般把共点力的作

用点平移到物体的重心。

2．平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动的状态。

提醒：物体处于平衡状态是指加速度为零的状态。速度为零不等同于静止。例如竖直上抛的最高点或者汽车开始运动的瞬间速度为零的时刻，都不是平衡状态。

3．共点力的平衡条件：合力为零。

①二力平衡：若物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个力一定等大、反向。

②三力平衡：若物体在三个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意两个力的合力与第三个力等大、反向。

③多力平衡：若物体在n个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意(n－1)个力的合力与第n个力等大、反向。

④如果物体所受合力为零，那么物体在任一方向上所受的合力都为零。

[例1] 如图所示，OA绳水平，OB绳与水平方向成60°，O点下方悬挂静止的吊灯，则OA、OB绳上的拉力之比为              (　　)

A．2∶1      B．1∶2

C．1∶     D．∶1

B　解析：对O点受力分析：由图可知cos 60°＝，即OA、OB绳上的拉力之比为＝，B正确。

[练1] 在下列共点力中，可能使物体处于平衡状态的是 (　　)

A．1 N、1 N、3 N    B．2 N、6 N、7 N

C．3 N、6 N、2 N    D．18 N、6 N、11 N

B　解析：1 N与1 N的合力范围为0～2 N，3 N不在合力范围内，不能使物体处于平衡状态，A错误；2 N与6 N的合力范围为4～8 N，7 N在合力范围内，能使物体处于平衡状态，B正确；2 N与3 N的合力范围为1～5 N，6 N不在合力范围内，不能使物体处于平衡状态，C错误；6 N与11 N的合力范围为5～17 N，18 N不在合力范围内，不能使物体处于平衡状态，D错误。

[练2] 用轻绳AC和BC吊起一重为10 N的重物，两绳与竖直方向的夹角如图所示，请计算轻绳AC和BC所受的拉力大小各是多少？

答案：5 N　5 N

解析：对节点C进行受力分析，如图所示，又已知BC⊥AC，故有FBC＝mg