第5节　共点力的平衡 教学设计.doc

第5节共点力的平衡

[学习目标]

1．理解平衡状态的运动特点，并熟练掌握运动状态与受力之间的关系．

2．理解共点力平衡的条件，应用条件解决实际问题．

3．掌握动态平衡的特征，熟练解决其问题．

4．掌握整体法与隔离法的应用．

知识点共点力平衡的条件

1．两种平衡状态：共点力作用下的平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态．

2．“静止”和“v＝0”的区别与联系

v＝0eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a＝0时，是静止，是平衡状态,a≠0时，不是平衡状态))

总之，平衡状态是指a＝0的状态．

3．在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0，表达式：F合＝0．

[判一判]

(1)共点力一定作用于物体上的同一点．()

(2)作用于同一物体上的所有力都是共点力．()

(3)物体的加速度a＝0，则物体一定处于静止状态．()

(4)物体的速度很大，则F合很大．()

(5)某时刻物体的速度为零时，物体一定处于平衡状态．()

(6)沿光滑斜面下滑的物体处于平衡状态．()

提示：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×

[想一想]

我们处在一个异彩纷呈的世界里，世界上的物体可谓千姿百态．远古的巨石千百年来一直神奇地矗立着(如图甲)．都市里的人，却自有动中取静的办法，到了大商场里，你只要站着不动，自动扶梯就会安稳匀速地送你上楼下楼(如图乙)．从物理学角度来看，如果一个物体保持静止或做匀速直线运动，我们就说这个物体是处于平衡状态．因此，巨石、匀速电梯上站立的人都是处于平衡状态．那么，物体保持平衡需要什么条件呢？

提示：如果物体受两个力作用而平衡，这两个力一定等大反向且作用在一条直线上，即合力为零．如果物体受多个力而平衡，根据力的合成定则，我们可以把任意两个共点力用一个合力来等效代替，据此，三个以上的共点力最终都可以简化为两个共点力．可见，三个以上共点力的平衡，最终也都可以简化为二力平衡．根据二力平衡条件，我们就可以得出在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，即F合＝0.

1．(对平衡状态的理解)物体受共点力作用，下列说法正确的是()

A．物体的速度等于零，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．物体所受合力为零时，就一定处于平衡状态

D．物体做匀加速运动时，物体处于平衡状态

解析：选C.处于平衡状态的物体，从运动形式上看是处于静止或匀速直线运动状态，从受力上来看，物体所受合外力为零．速度为零的物体，受力不一定为零，故不一定处于平衡状态，A错误；物体相对于另一物体静止时，该物体相对地面不一定静止，如当另一物体做变速运动时，该物体也做变速运动，此物体处于非平衡状态，B错误；C符合平衡条件，为正确选项；物体做匀加速运动，所受合力不为零，故不是平衡状态，D错误．

2．(对共点力的理解)(多选)关于共点力，下列说法中正确的有()

A．作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，那么这两个力是共点力

B．作用在一个物体上的两个力，如果是一对平衡力，那么这两个力是共点力

C．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用点不在同一点上，那么这几个力也可能是共点力

D．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用线可以汇交于一点，那么这几个力是共点力

解析：选BCD.如果作用在物体的同一点或者虽不作用在物体的同一点，但力的作用线交汇于一点，那么这几个力是共点力，所以C、D正确；大小相等、方向相反的力不一定作用在同一点，但一对平衡力必作用于同一物体的同一直线上，是共点力，所以A错误，B正确．

3．(对共点力的平衡条件的理解)(2022·山东南海新区月考)某同学对下列画“阴影”的物体进行受力分析，正确的是()

解析：选C.A中球在这三个力作用下不可能保持静止，所以球不受FN2的作用，故A错误；B中球在这三个力作用下不可能保持静止，所以球不受FN的作用，故B错误；C中两物块一起向右匀速运动，上面的物块受重力和下面物块的支持力而保持平衡，故C正确；D中物块以一定初速度冲上粗糙斜面，物块相对斜面向上运动，则物块受到的滑动摩擦力应沿斜面向下，故D错误．

探究一静态平衡问题

【情景导入】

如图所示，重物的重力为G，轻绳AO与BO的A、B端是固定的，平衡时AO是水平的，BO与竖直方向的夹角为θ，能否用分解法和合成法两种方法

求出AO的拉力FT1和BO的拉力FT2的大小？

提示：选取O点为研究对象，其受力如图甲所示，O点受到三个力的作用：重物对O的拉力大小为G，AO绳的拉力FT1，BO绳的拉力FT2.如图乙所示，作出FT1和FT2的合力等于重

力大小，在三角形中解出两绳拉力大小，即FT1＝G·tanθ，FT2＝eq\f(G,cosθ).如图丙所示，将重力沿两绳的方向分解，