粤教版必修一第三章研究物体间相互作用3.5.pptVIP

* * * * * * 1．认识共点力作用下物体平衡的概念． 2．知道共点力的平衡条件． 3．能用共点力的平衡条件求解生活中的问题． 一、共点力 1．如果几个力都作用在物体的__________，或者几个力的________相交于同一点，这几个力就是共点力． 2．当物体受几个共点力的作用时，可以将这些力用力的________表示在物体上． 同一点 作用线 示意图 二、平衡状态及平衡条件 1．平衡状态：一个物体在共点力作用下，如果保持________或__________________，则该物体处于平衡状态． 静止 匀速直线运动 2．平衡条件：使物体保持平衡状态，作用在物体上的力必须________的条件． (1)当物体受二力作用时处于平衡状态，则这两个力的____________，方向相反． 满足 大小相等 (2)当物体受多个力的作用时，物体处于受力平衡时的条件是__________________，其数学表达式为：______________，或者可以写成即在两个互相垂直方向上的____________． 所受合外力为零 F合＝0 合力也为零 一、对共点力平衡条件的理解 1．物体的平衡状态 (1)概念：物体处于静止或者保持匀速直线运动的状态叫做平衡状态． (2)特征：处于平衡状态下的物体的运动状态保持不变，其加速度为零，但注意其速度不一定为零． “保持”某状态与“瞬时”某状态有区别： 静止是物体在一段时间内保持速度为零不变，其加速度为零的状态；而物体的瞬时速度为零时，物体不一定处于平衡状态．例如，将物体竖直上抛，物体在到达最高点时瞬间速度为零，但加速度不为零，物体不处于平衡状态．故静止的物体一定处于平衡状态，但速度为零的物体不一定处于平衡状态，两者不可混淆． 若物体做“缓慢”运动，速度的变化可以忽略不计，可认为是平衡状态，即为动态平衡． 2．共点力的平衡条件 (1)共点力的平衡：物体受到共点力的作用且处于平衡状态． (2)平衡条件：物体所受合外力为零． (3)具体表达及推论： ①若物体在两个力同时作用下处于平衡状态，则这两个力大小相等、方向相反，且作用在同一直线上，其合力为零，这就是初中学过的二力平衡． ②若物体在三个非平行力同时作用下处于平衡状态，则这三个力必定共面共点，合力为零，称为三个共点力的平衡，其中任意两个力的合力必定与第三个力大小相等、方向相反，作用在同一直线上． ③物体在n个非平行力同时作用下处于平衡状态，称为n个共点力的平衡，其中任意(n－1)个力的合力必定与第n个力等值反向，作用在同一直线上． ④处于平衡状态的物体如果保持其他力不变，突然撤去某一个力，则物体所受的合力必须与撤去的力大小相等、方向相反． 即时跟进 (双选)下列物体中处于平衡状态的是(　　) A．静止在粗糙斜面上的物体 B．沿光滑斜面下滑的物体 C．在平直路面上匀速行驶的汽车 D．做自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间 【答案】AC 【解析】静止在粗糙斜面上的物体和匀速行驶的汽车都处于平衡状态．而沿光滑斜面由静止加速下滑的物体，加速度不等于零，不处于平衡状态；做自由落体运动的物体在刚开始下落时，尽管速度v＝0，但加速度a＝g≠0，合力F＝G≠0，故也不处于平衡状态． 二、求解共点力平衡问题的基本方法 1．合成法：三个共点力作用下的物体平衡时，任意两个力的合力跟第三个力满足二力平衡条件，即任意两个力的合力跟第三个力等大、反向、共线． 2．分解法：三个共点力作用下的物体平衡时，任意一个力可分解成与另两个力等大、反向、共线的一对分力． 3．正交分解法：当物体受力较多时，常常把物体受力沿互相垂直的两个方向分解，根据∑Fy＝0，∑Fx＝0列方程求解． 4．矢量三角形法：物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接，构成一个矢量三角形；反之，若三个力矢量箭头首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合力必为零，利用三角形法，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识可求得未知力． 5．相似三角形法：相似三角形法，通常寻找的是一个矢量三角形与一个几何三角形相似，这一方法也仅能处理三力平衡问题． 6．整体法与隔离法：所谓整体法就是对物理问题的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法．隔离法是从研究问题的方便性出发，将物体系统中的某一部分隔离出来单独分析研究的方法． 通过整体法分析物理问题，可以弄清系统的整体受力情况和全过程的受力情况，从整体上揭示事物的本质和变化规律，从而避开了中间环节的烦琐推算，能够灵巧地解决问题． 通常在分析外力对系统的作用时，用整体法；在分析系统内各物体(或一个物体的各部分)间相互作用时，用隔离法；有时解答一个问题需要多次选取研究对象，整体法和隔离法交替应用. 考点1 物体在共点力作用下的平衡问题 　如下图所示，位