1、2022-2-18第第5章章第第3 3節節 力的平衡力的平衡圖1：蘑菇石圖2：商場電梯上的人品味平衡之美品味平衡之美圖3：遠古巨石圖4：平穩飛行的飛機2022-2-182022-2-18（1）平衡狀態：物體保持靜止或勻速直線運動的狀）平衡狀態：物體保持靜止或勻速直線運動的狀態。稱為平衡狀態態。稱為平衡狀態。一、共點力作用下物體的平衡條件一、共點力作用下物體的平衡條件1.v=0是否就是是否就是靜止？靜止？速度為零的物體不一速度為零的物體不一定處于平衡狀態。定處于平衡狀態。平衡狀態的本質平衡狀態的本質是什么？是什么？2.緩慢移動可認為緩慢移動可認為是勻速直線運動。是勻速直線運動。1.力的平衡力的平

2、衡討論與交流 ： 汽車從起動，到以一定的速度平穩行駛，再到剎車，最后停止。全過程中哪些階段旅客感覺比較舒服? 哪些階段汽車處于平衡狀態？ 平衡狀態的本質是加速度總是為零。加速運動, a0,人往后倒,非平衡狀態；起動時，分階段分析：平穩行駛時， 勻速運動, a=0,舒適,平衡狀態；剎車時，減速運動, a0,人往前沖,非平衡狀態；保持靜止, a=0,舒適,平衡狀態。停止時，以下圖中哪些物體處于平衡狀態？這些物體各受到幾個力？圖1加速上升的火箭圖2靜止的碗圖3兩人勻速向 上 拉 起 的牌匾圖4沿水平地面勻速拉動的皮箱2022-2-18（2）定義：）定義：作用在物體上的幾個力的合力為零的作用在物體上的

3、幾個力的合力為零的情況叫做力的平衡情況叫做力的平衡（3）共點力的平衡條件：共點力的平衡條件：F合合02.對力平衡條件的理解：對力平衡條件的理解：（2）二力平衡的條件：）二力平衡的條件： 作用在同一物體上、同一直線上，大小相等，方向相反。作用在同一物體上、同一直線上，大小相等，方向相反。兩個平衡力的兩個平衡力的合力等于零，合力等于零，不受力和受不受力和受合力為零合力為零等效等效 （1）物體所受合力為零和物體處于平衡狀態可以互）物體所受合力為零和物體處于平衡狀態可以互證。即所受合力為零的物體處于平衡狀態；若物體處證。即所受合力為零的物體處于平衡狀態；若物體處于平衡狀態，則物體所受合力為零。于平衡狀

4、態，則物體所受合力為零。2022-2-18（4）n個共點力的平衡條件：個共點力的平衡條件：n個共點力合力為零。個共點力合力為零。 n個力平衡中，任意一個力與其它（個力平衡中，任意一個力與其它（n-1）個力的合力）個力的合力大小相等、方向相反、作用在同一直線上。大小相等、方向相反、作用在同一直線上。（5）當物體處于平衡狀態時，沿任何方向受到的當物體處于平衡狀態時，沿任何方向受到的合力均為零，因此可將物體所受各力進行正交分解，合力均為零，因此可將物體所受各力進行正交分解，則共點力平衡條件可表示為：則共點力平衡條件可表示為：Fx合合0，Fy合合0.（3）三個共點力的平衡條件：）三個共點力的平衡條件：

5、三個共點力合力為零三個共點力合力為零: F合合=0三力平衡中，任意一個力與其它兩個力的合力大小三力平衡中，任意一個力與其它兩個力的合力大小相等、方向相反、作用在同一直線上。相等、方向相反、作用在同一直線上。TNGF合解法一：合成法 T=F合=G/cos N=GtanTNGF2F1解法二：分解法 T=F2=G/cos N=F1=GtanTNFyFxGxy解法三：正交分解法X：N-Tsin=0Y：Tcos-G=0解得：T=G/cos N=Gtan2022-2-181.共點力平衡條件解題的基本步驟：共點力平衡條件解題的基本步驟：（1）確定研究對象）確定研究對象。研究對象可以是單個物體也可。研究對象可

6、以是單個物體也可 以是多個物體組成的整體。以是多個物體組成的整體。（2）分析研究對象的狀態）分析研究對象的狀態。判斷是否平衡，是靜止。判斷是否平衡，是靜止 還是勻速。還是勻速。（3）對研究對象進行受力分析）對研究對象進行受力分析。要畫出力的示意圖。要畫出力的示意圖。（4）依據平衡條件列式。）依據平衡條件列式。運用平行四邊形定則進行運用平行四邊形定則進行 合成或者分解，再列出力的平衡方程。合成或者分解，再列出力的平衡方程。（5）求解答案并對結果作必要討論。求解答案并對結果作必要討論。二、求解平衡問題的一般步驟及方法二、求解平衡問題的一般步驟及方法2022-2-18 （1）合成法： （2）分解法：

7、 （3）正交分解法： （4）解三角形法：2.求解平衡問題的方法求解平衡問題的方法2022-2-18 3.力的平衡條件的推論力的平衡條件的推論 （1）物體在多個共點力作用下處于平衡狀態，則其中的一個力與余下的力的合力等大反向。 （2）三力匯交原理：物體在同一平面內的三個互不平行的力作用下處于平衡狀態時，這三個力的作用線必相交于一點，它們必為共點力。 （3）閉合矢量三角形：物體在三個共點力作用下處于平衡狀態時，這三個力的有向線段必構成封閉三角形，即表示這三個的矢量首尾相接，恰能組成一個封閉三角形。 1.質量為m的木塊在與水平方向成角的推力F的作用下，在水平地面上作勻速運動，已知木塊與地面間的摩擦因

8、數為，那么木塊受到的滑動摩擦力為： A. mg B. (mg+Fsin) C. (mg-Fsin) D. Fcos此題答案：B、DB、D2.如圖所示，斜面傾角，木塊M和斜面間滑動摩擦因數為，問物體m質量多大時，才能使木塊勻速運動？。此題答案：MmMm)cos(sin 向向上上時時：Mm)cos(sin 向向下下時時：3.如圖所示，斜面傾角為，物體A質量為m ,沿斜面勻速下滑，板B靜止，B和A的質量相等，若A與B間，A與斜面間的滑動摩擦因數相同，求繩上的拉力。BA此題答案：sinmg344.如圖所示，物體在五個共點力的作用下保持平衡。如果撤去力F1=10N，而保持其余四個力不變，剩下這四個力的合

9、力的大小和方向是怎樣的？F3F2F1F4F5答：五個共點力F合 = 0， 即：F合 =F1-F2345合= 0， F2345合 = F1 = 10 N方向：與F1方向相反，如圖示F2345合 5.勻質桿AB一端由懸繩連接到天花板，繩與天花板間的夾角為，另一端支撐在地面上，如圖所示若繩對A點的拉力為T，則地面對桿的摩擦力為_；在圖上準確地畫出地面對B點的作用力F的方向AB Tcos三力匯交原理：物體在作用線共面的三個非平行力作用下處于平衡狀態時，這三個的作用線必交于一點。（把共面力平衡問題轉化為共點力的平衡問題）TFGO2022-2-18三三.平衡種類和穩度平衡種類和穩度 1.平衡的種類平衡的種類 （1）穩定平衡：物體受到外力的微小擾動而偏離平衡位置，物體重心升高，在重力作用下能自動回到原平衡位置，繼續保持平衡狀態的平衡。 （2）不穩定平衡：物體受到外力的微小擾動而偏離平衡位置，物體重心降低，在重力作用下失去平衡且不能重新回到原平衡位置的平衡。 （3）隨遇平衡：物體受到外力的微小擾動而偏離平衡位置后，物體重心既不升高也不降低，始終保持平衡狀態的平衡。