第節(jié)5共點力的平衡高中物理必修第一冊第三章學習目標任務1：理論探究共點力作用下物體的平衡條件.任務2：用共點力平衡條件分析典型問題.任務3：物體的動態(tài)平衡問題．任務1：理論探究共點力作用下物體的平衡條件問題1.根據(jù)每幅圖中各個力作用線的幾何關系，可以把上述四種情況的受力分成兩類，你認為哪些情況屬于同一類？你是根據(jù)什么來劃分的？甲丁是一類，三個力作用線可以交于一點乙丙是一類，三個力互相平行，不相交根據(jù)作用線是否交于一點問題情境:如圖，圖甲、乙、丙、丁分別畫出了重力為G的木棒在力F1和F2

的共同作用下處于平衡狀態(tài)的情況，這些力都位于同一平面內(nèi)．任務1：理論探究共點力作用下物體的平衡條件問題2.在兩個共點力作用下的物體，保持平衡的條件是什么？作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反，并且在同一條直線上，這兩個力平衡。二力平衡時物體所受的合力為0。問題情境:如圖二力、三力作用下物體的平衡F2F1F2F1F3F12F12F33.在三個共點力作用下的物體，保持平衡的條件是什么？任意兩個力的合力與第三個力的大小和方向關系：大小相等方向相反，在同一條直線上任務1：理論探究共點力作用下物體的平衡條件問題4.在四個共點力作用下的物體，保持平衡的條件是什么？可進行合成轉(zhuǎn)換，其中兩力合成變?yōu)槿栴}，再兩力合成，變?yōu)槎栴}問題情境:如圖四力作用下物體的平衡F2F3F4F1F23F123F1F4F23F123F4平衡條件：F合=04.

N個共點力的平衡條件是什么？N個共點力合力為零或F合=0任務2：用共點力平衡條件分析典型問題.例：某幼兒園要在空地上做一個滑梯，根據(jù)空地的大小，滑梯的水平跨度確定為6m。設計時，滑板和兒童褲料之間的動摩擦因數(shù)取0.4，為使兒童在滑梯游戲時能在滑板上滑下，滑梯至少要多高？分析將滑梯抽象為一個斜面的模型（如圖所示），以正在勻速滑下的小孩為研究對象。小孩受到三個力的作用：重力G、斜面的支持力FN和滑動摩擦力Ff

。當這三個力的合力為0時，小孩能在滑板上獲得一定速度后勻速滑下，則斜面的高度即為所要求的滑梯的高度。任務2：用共點力平衡條件分析典型問題.例：某幼兒園要在空地上做一個滑梯，根據(jù)空地的大小，滑梯的水平跨度確定為6m。設計時，滑板和兒童褲料之間的動摩擦因數(shù)取0.4，為使兒童在滑梯游戲時能在滑板上滑下，滑梯至少要多高？x方向合力為0：y方向合力為0：滑動摩擦力與壓力的關系：聯(lián)立求解，得：h=μb=0.4×6m=2.4m正交分解法：因此，滑梯至少要2.4m高，兒童才能從滑梯上滑下。任務2：用共點力平衡條件分析典型問題.例：如圖懸吊重物的細繩，其O點被一水平繩BO牽引，使懸繩AO段和豎直方向成θ角。若懸吊物所受的重力為G，則懸繩AO和水平繩BO所受的拉力各等于多少？FG問題1：選取的研究對象是哪個物體呢？選取O點為研究對象問題2：O點都受到哪些力呢？問題3：這些力之間有怎樣的關系呢？F1、F2與F3合力為0三段繩子的拉力任務2：用共點力平衡條件分析典型問題.例：如圖懸吊重物的細繩，其O點被一水平繩BO牽引，使懸繩AO段和豎直方向成θ角。若懸吊物所受的重力為G，則懸繩AO和水平繩BO所受的拉力各等于多少？F3F2F1F5F3F2F1F6對于三力平衡問題，可以選擇任意的兩個力進行合成。F3F2F1F4甲乙丙任務2：用共點力平衡條件分析典型問題.例：如圖懸吊重物的細繩，其O點被一水平繩BO牽引，使懸繩AO段和豎直方向成θ角。若懸吊物所受的重力為G，則懸繩AO和水平繩BO所受的拉力各等于多少？F3F1F2F3與重力G大小相等，F(xiàn)4F4是F1和F2的合力，則：根據(jù)三角函數(shù)的知識，可得：合成法是否可以從其他角度求解問題？任務2：用共點力平衡條件分析典型問題.例：如圖懸吊重物的細繩，其O點被一水平繩BO牽引，使懸繩AO段和豎直方向成θ角。若懸吊物所受的重力為G，則懸繩AO和水平繩BO所受的拉力各等于多少？共點力平衡的物體所受合力為0。因此把物體所受的力在兩個互相垂直的方向上分解，每個方向上合力都為0。正交分解法F3F1F2xyF1yF1x任務2：用共點力平衡條件分析典型問題.例：如圖懸吊重物的細繩，其O點被一水平繩BO牽引，使懸繩AO段和豎直方向成θ角。若懸吊物所受的重力為G，則懸繩AO和水平繩BO所受的拉力各等于多少？任務2：用共點力平衡條件分析典型問題.例：如圖懸吊重物的細繩，其O點被一水平繩BO牽引，使懸繩AO段和豎直方向成θ角。若懸吊物所受的重力為G，則懸繩AO和水平繩BO所受的拉力各等于多少？思考：如果懸繩AO與豎直方向的夾角θ

減小，BO仍保持水平，重物仍然靜止懸掛，懸繩AO和水平繩BO所受的拉力將分別如何變化？F4F3F1F2θ減小，cosθ增大，tanθ減小減小減小利用共點力平衡條件解決問題的步驟①選擇研究對象；②對研究對象進行受力分析；根據(jù)共點力的平衡條件列方程；④求解方程；⑤討論解的合理性和實際意義。合成法正交分解法F3F2F1F3F2F1F4F3F2F1F1yF1xxy小結(jié)任務3：物體的動態(tài)平衡問題

1.所謂動態(tài)平衡，就是通過控制某一物理量，使物體的位置發(fā)生緩慢的變化。2.此類問題往往有這樣的特點：（1）物體受三個力;（2）有一個力大小方向始終不變（一般是重力）；（3）還有一個力的方向不變.解題關鍵：

化動為靜，靜中求動，在變中找到不變。1.如圖所示，木塊沿斜面勻速下滑，對木塊受力分析，正確的是（）A.木塊受重力和斜面對它的支持力B.木塊受重力、斜面對它的支持力和摩擦力C.木塊受重力、斜面對它的支持力、摩擦力和下滑力D.木塊受重力、斜面對它的支持力、摩擦力、下滑力和壓力【解析】木塊沿斜面勻速下滑，受力平衡，受到豎直向下的重力、斜面對它的垂直于斜面向上的支持力和沿斜面向上的摩擦力。B當堂檢測

A3.［多選］如圖所示，傾角為α、質(zhì)量為M的斜面體靜止在水平桌面上，質(zhì)量為m的木塊靜止在斜面體上，下列結(jié)論中正確的是（）A.木塊受到的摩擦力大小等于mgcosαB.斜面體對木塊的作用力大小等于mgC.斜面體受到4個力的作用D.桌面對斜面體的支持力大小等于（M+m）gBCD4.自卸式運輸車是車廂配有自動傾卸裝置的汽車，又稱為翻斗車、工程車，由汽車底座、液壓舉升機構(gòu)、取力裝置和貨廂組成。如圖所示，在車廂由水平位置緩慢抬起到與水平成53°的過程中，貨物和車廂一直保持相對靜止，有關貨物所受車廂的支持力FN和摩擦力Ff，下列說法中正確的是（）A.支持力FN逐漸增大B.支持力FN先減小后不變C.摩擦力Ff逐漸增大D.摩擦力Ff先增大后減小解析：對車廂上的貨物進行受力分析，如圖所示，根據(jù)平衡條件，F(xiàn)N=mgcosθ，F(xiàn)f=mgsinθ，當θ增大時，cosθ減小，F(xiàn)N減小，sinθ增大，F(xiàn)f增大，選項C正確。C5.如圖所示，某人通過定滑輪拉一重物，當人向右跨出一步后，人與重物仍保持靜止，則（）A.地面對人的摩擦力變大B.地面對人的摩擦力不變C.人對地面的壓力不變D.人對地面的壓力減小提示：對人進行受力分析，如圖所示。水平方向：Tcosα=F豎直方向：FN+Tsinα=mg當α減小時，摩擦力F變大，彈力FN變大。A6.如圖所示，用豎直擋板將小球夾在擋板和光滑斜面之間，若逆時針緩慢轉(zhuǎn)動擋板，使其由豎直轉(zhuǎn)至水平的過程中，以下說法正確的是（）A.擋板對小球的壓力先增大后減小B.擋