人教版（2019）高中物理必修一 第三章相互作用力第五节 共点力的平衡 课件ppt.pptxVIP

感悟平衡之美;第5节共点力的平衡;一、共点力：

几个力同时作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力就叫作共点力。;二、平衡状态;例题讲解;例题讲解;例题讲解;例题讲解;三、解决共点力平衡的几种常用方法;例题总结;拓展与延伸;1．动态平衡的理解

(1)所谓动态平衡问题，就是通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢的变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态。所遇到的题目往往是保持其中一个力的大小和方向都不变，第二个力的方向保持不变，来分析第三个力方向变化时，第二个和第三个力的大小变化情况。;2．求共点力平衡问题的基本方法

(1)合成与分解法

三个力的平衡问题，一般合成任意两个力，则该合力与第三个力等大反向；或将其中某个力沿另外两个力的反方向分解，从而得到两对平衡力。

(2)正交分解法

物体所受的合力为零，则在任意一个方向上物体所受的合力都为零，把物体所受各力正交分解后，平衡条件可表示为Fx合＝0，Fy合＝0。;3．应用平衡条件解题的一般步骤

(1)选取研究对象。平衡问题中，研究对象常有三种情况：

①单个物体。可将其受到的各力的作用点都画到物体的几何中心上。

②多个物体(系统)。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间的相互作用时，用隔离法，其关键是找出各物体之间的联系，相互作用力是它们相互联系的纽带。;四、物体受力分析的方法;受力分析的注意事项;看看这节课学得怎么样？;2、画出下列情况，在地面上A、B、C三物体的受力图。;[例1]下列属于平衡状态的物体是 ()

A．高速公路上匀速直线行驶的汽车

B．百米竞赛中运动员的起跑瞬间

C．陨石进入大气层受到很大阻力划出一条亮线而减速

D．乘客在加速的列车中静止不动

[思路点拨]根据平衡状态的运动学特征和力学特征分析判断。;[解析]根据平衡状态的特征匀速或静止，或者说加速度等于零，A选项中的汽车是平衡状态，B、C、D均不是，故选A。

[答案]A;(1)判断物体是否处于平衡状态，可依据平衡条件，也可以利???平衡状态的定义。

(2)物体在某时刻速度虽然为零，但物体不一定处于平衡状态；若物体相对于另一物体静止，且具有共同的加速度，则物体也不处于平衡状态。;2.如图所示，某同学在地面上拉着一个质量为

m＝30kg的木箱匀速前进，已知木箱与地面间

的动摩擦因数为μ＝0.5，拉力F与水平方向的

夹角为θ＝45°，取g＝10m/s2。求绳子的拉

力F为多少。;解析：建立如图所示的直角坐标系，木

箱受到四个力的作用，将拉力F沿两个

坐标轴方向分解为F1和F2，得

F1＝Fcosθ，F2＝Fsinθ。

在x轴方向上由二力平衡可得

f＝F1＝Fcosθ，

在y轴方向上有F2＋N＝Fsinθ＋N＝G;[例2]如图所示，重力一定的物块P用两

根轻绳悬在空中，其中绳OA方向固定不动，

绳OB在竖直平面内由水平方向向上转动，则

在绳OB由水平方向转至竖直方向的过程中，

绳OB的张力的大小将 ()

A．一直变大 B．一直变小

C．先变大后变小 D．先变小后变大;[思路点拨]解此题的关键有三点：

(1)正确画出平衡时的受力分析图。

(2)分析某一力变化的特点及边、角变化的情况。

(3)根据平行四边形边长的变化定性判断力的变化。;[解析]用力的平行四边形定则得

拉力F1、F2的合力F竖直向上、大小不

变，总等于G，拉力F2方向不变，F1与

水平方向的夹角逐渐增大，如图，由

平行四边形定则作出的图示看出OB绳的拉力F1先变小后变大，OA绳的拉力F2逐渐减小。

[答案]D;图解法分析动态平衡问题的基本过程是：对研究对象在状态变化过程中的若干状态进行受力分析，依据某一参量的变化(一般为某一角度)，在同一图中作出物体在若干状态下的平衡受力图(力的平行四边形或三角形)，再由力的平行四边形或三角形的边长变化及角度变化确定某些力的大小及方向的变化情况。;例2中，当满足什么条件时，OB中张力最小？最小值为多大？

解析：由动态分析图可知，当OB与OA垂直时，绳OB中张力最小，由几何关系知最小值为Tmin＝mgsinθ。

答案：见解析;[例3]沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂

在A点，如图所示。足球的质量为m，网兜的质

量不计，足球与墙壁的接触点为B，悬绳与墙壁

的夹角为α。求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支

持力。;[思路点