高三物理3受力分析与共点力平衡-讲义（教师版）.pdf

3受力分析与共点力平衡

学习目标

1.运用正交分解法或平行四边形法分析受力平衡条件

2.运用整体隔离法分析多物体问题

3.掌握动态平衡问题的各种分析方法

一、物体的平衡

1.平衡

（1）共点力

作用于物体的同一点或作用线(或延长线)交于一点的力。

（2）平衡状态

物体处于静止状态或匀速直线运动状态。

（3）共点力的平衡条件

①F＝0或者

合

（4）平衡条件的推论

①二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等，方向相反。

②三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余两个力的合力大小

相等，方向相反；并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量三角形；若是非平行力，则三力作用线

必交于一点，三力的矢量图必为一闭合三角形。

③多力平衡：如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中任一力必与其它力的合力是平衡力，

即这些力在任一方向上的合力必为零，其中任何一个力与其余几个力的合力大小相等，方向相反。

④若物体有加速度，则在垂直加速度的方向上的合力为零．

（5）处理平衡问题的常用方法

1

方法内容

物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力

合成法

的合力一定与第三个力大小相等，方向相反

物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按

分解法力的效果分解，则其分力和其他两个力满足平衡

条件

物体受到三个或三个以上力的作用时，将物体所

正交分

受的力分解为相互垂直的两组，每组力都满足平

解法

衡条件

对受三力作用而平衡的物体，将力的矢量图平

力的三移，使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角

角形法形，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

（6）应用平衡条件解题的步骤

①选取研究对象：根据题目要求，选取一个平衡体(单个物体或系统，也可以是结点)作为研究对象。

②画受力示意图：对研究对象进行受力分析，画出受力示意图。

③三个力直接合成或正交分解，四个及四个以上的力正交分解。

④列方程求解：根据平衡条件列出平衡方程，解平衡方程，对结果进行讨论。

1.壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，关于它在此平面内的受力分析，下列图示中正确的是（）

A.B.C.D.

【答案】A

【解析】壁虎在竖直玻璃面上匀速爬行，属于匀速直线运动，对壁虎进行受力分析：

2

由图可知，与大小相等，方向相反．

故选A．

【标注】【知识点】解析法求解共点力平衡

2.如图，在水平板的左端有一固定挡板，挡板上连接一轻质弹簧．紧贴弹簧放一质量为的滑块，此

时弹簧处于自然长度．已知滑块与板的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现将板

的右端缓慢抬起（板与水平面的夹角为），直到板竖直，此过程中弹簧弹力的大小随夹角的变化

关