3.5 共点力平衡 导学案-2025-2026学年高一上学期物理必修第一册

京城众杰中学 主备人：章明华 审核： 李金瑞 高一物理 必修一第三章 相互作用—力共点力平衡 编号：25班级： 小组： 姓名： 评价： 预 阅读教材72页到75页回答以下问题 知识点一 共点力平衡 1．平衡状态：________或________状态． 2．共点力的平衡条件：在共点力作用下物体平衡的条件是________． 【教材拓展】　阅读教材P76，思考下列问题：一个物体在某一时刻速度为0，那么该物体在这一时刻一定处于平衡状态吗？ 【思维提升】 1．对共点力作用下物体的平衡的理解 2. “静止”和“v＝0”的区别与联系 v＝0 【例1】物体在共点力作用下，下列说法正确的是(　　) A．物体的速度在某一时刻等于零，物体就一定处于平衡状态 B．物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态 C．物体处于平衡状态时，所受合力一定为零 D．物体处于平衡状态时，物体一定做匀速直线运动 【例2】如图所示，某个物体在F1、F2、F3、F4四个力的作用下处于静止状态，若撤去F4，其余三个力的大小和方向均不变，则此时物体受到的合力大小为(　　) A． B． C．F4 D．F4 知识点二　解决平衡问题常用的方法　 【情境思考】 如图所示为悬挂式广告挂牌，挂牌的重力为G，两侧绳与竖直方向的夹角都为θ，挂牌保持静止． (1)挂牌受几个力作用？这些力是共点力吗？ (2)怎样确定两侧绳的拉力大小？说说你的想法． 【思维提升】 1．处理静态平衡问题的常用方法 方法 内容 合成法 物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反 正交分解法 物体受到三个或三个以上力的作用而平衡，将物体所受的力分解为相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件 力的三角形法 对受三个力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移使三个力组成一个首尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力 2.正交分解法的三点注意 (1)建立直角坐标系，让尽量多的力与坐标轴重合； (2)正交分解不在坐标轴上的各力； (3)沿坐标轴方向根据平衡条件列方程求解． 知识点三 轻绳模型与轻杆模型 1.活结 活结是由绳子跨过光滑滑轮、绳子跨过光滑钉子(挂钩)的组合模型,绳子跨过光滑的滑轮,看起来是两根绳子,实际上仍为同一根绳子张力大小处处相等。如图甲所示.图乙为图甲的拓展模型. 2.死结 如果是绳子系在另一根绳子上或系在某点时为“死结”,此时几段绳子不是同一根绳子,每段绳上的张力大小可能不相等,如图所示(C为“死结”) 3.活动杆和固定杆模型 根据轻杆与墙壁连接的方式不同,杆连接模型可以分为活动杆和固定杆模型 (1)活动杆是用铰链将轻杆与墙壁连接特点是杆上的弹力方向一定沿杆的方向,否则杆将发生转动,如图甲所示. (2)固定杆是将轻杆固定在墙壁上,特点是杆的弹力方向不一定沿杆,弹力方向视具体情况而定,如图乙所示. 引 【学习目标】 1.理解共点力平衡的条件 2.会用力的平衡条件解决实际问题的基本步骤和基本方法． 【重点难点】 1.平衡的条件判断 2.平衡条件解决实际问题 研 求两个力的合力 平行四边形定则 展 例1 例2 4 6 点 强调记忆，纠正错误，手把手教学生分析问题的方法 测 1.如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ.若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为(　　) A． G　　　 B．G sin θ C．G cos θ　　　D．G tan θ 固 1.用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示．两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°.重力加速度为g.当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2，则(　　) A．F1＝mg，F2＝mg B．F1＝mg，F2＝mg C．F1＝mg，F2＝mg D．F1＝mg，F2＝mg 2.(多选)一根长为L的易断均匀细绳，两端固定在水平天花板上的A、B两点.若在细绳的C处系一根轻绳并悬挂一重物，已知AC>BC，如图所示，则下列说法中正确的是(　　) A.增加重物的质量，BC段先断 B.增加重物的质量，AC段先断 C.将A端往左移比往右移时绳子容易断 D.将A端往右移比往左移时绳子容易断 3.(多选)如图甲所示，轻杆AB一端通过铰链固定在墙上，另一端用轻绳系住，轻绳与杆之间的夹角为30°，在B点下方悬挂质量为m的重物.如图乙所示，轻杆CD一端插入墙内，另一端装有质量不计的小滑轮，现用轻绳绕过滑轮挂住质量为m的重物，轻绳与杆之间的夹角也为30°.已知重力加速度为g，甲、乙图中杆都垂直于墙，重物都静止，则下列说法中正确的是(　　) A.与轻杆AB连接的铰链受到杆的弹力大小为mg B.轻杆CD上的小滑轮受到杆的弹力大小为mg C.两杆中弹力方向均沿杆方向 D.若甲、乙两图中轻绳能承受的最大拉力相同，则重物加重时，图乙中轻绳更容易断裂 4.(一题多解)在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图所示．仪器中一根轻质金属丝悬挂着一个金属球．无风时，金属丝竖直下垂；当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度．风力越大，偏角越大．通过传感器，就可以根据偏角的大小指示出风力．那么水平风力大小F跟金属球的质量m、偏角θ之间有什么样的关系呢？(重力加速度为g) ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $