高一物理共点力的平衡 视频讲

第三章 相互作用 §3.4 共点力的平衡学案

【学习目标】

1、理解共点力作用下的物体平衡条件及其在解题中的应用。 2、掌握几种常见的平衡问题的解题方法。

【自主学习】

1．共点力

物体同时受几个力的作用，如果这几个力都作用于物体的 或者它们的作用线交于 ，这几个力叫共点力。 2．平衡状态：

一个物体在共点力作用下，如果保持 或 运动，则该物体处于平衡状态． 3．平衡条件：

物体所受合外力 ．其数学表达式为：F合＝ 或Fx合= Fy合= ，其中Fx合为物体在x轴方向上所受的合外力，Fy合为物体在y轴方向上所受的合外力． 平衡条件的推论

(1)物体在多个共点力作用下处于平衡状态，则其中的一个力与余下的力的合力等大反向.

(2)物体在同一平面内的三个互不平行的力的作用下处于平衡状态时，这三个力必为共点力.

(3)物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，这三个力的有向线段必构成封闭三角形，即表示这三个力的矢量首尾相接，恰能组成一个封闭三角形. 4．力的平衡：

作用在物体上的几个力的合力为零，这种情形叫做 。 若物体受到两

高一物理第（14）次作业卷 时间：2015年 12月 日 任课教师： 班级： 学生姓名： 主备人：常丽丽 知识考查范围：必修一第三章 共点力平衡 1．用推力作用在重力为G的小球使它始终静止在倾角为θ的光滑斜面上，外力通过小球的球心，则 A. 推力最小值为Gtanθ B. 推力最小值为Gsinθ （ ） C. 推力最大值为G/cosθ D. 推力必须沿斜面向上才能使小球静止

2．如图所示，一小球用轻绳悬于O点，用力F拉住小球，使悬线保持偏离竖直方向75°角，且小球始终处于平衡状态。为了使F有最小值，F与竖直方向的夹角θ应该是( ) A．90° B．45° C．15° D．0° O

750 θ F

3．将三根伸长可不计的轻绳AB、BC、CD如图连接，现在B点 悬挂一个质量为m的重物，为使BC绳

oo

保持水平且AB绳、CD绳与水平天花板夹角分别为60与

高一物理第（14）次作业卷 时间：2015年 12月 日 任课教师： 班级： 学生姓名： 主备人：常丽丽 知识考查范围：必修一第三章 共点力平衡 1．用推力作用在重力为G的小球使它始终静止在倾角为θ的光滑斜面上，外力通过小球的球心，则 A. 推力最小值为Gtanθ B. 推力最小值为Gsinθ （ ） C. 推力最大值为G/cosθ D. 推力必须沿斜面向上才能使小球静止

2．如图所示，一小球用轻绳悬于O点，用力F拉住小球，使悬线保持偏离竖直方向75°角，且小球始终处于平衡状态。为了使F有最小值，F与竖直方向的夹角θ应该是( ) A．90° B．45° C．15° D．0° O

750 θ F

3．将三根伸长可不计的轻绳AB、BC、CD如图连接，现在B点 悬挂一个质量为m的重物，为使BC绳

oo

保持水平且AB绳、CD绳与水平天花板夹角分别为60与

高一物理练习题- 物体的平衡

命题人：白建涛 审题人：张同盟

一、选择题

1、如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面

以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力

A．等于零 C．不为零，方向向左

D．不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右

B．不为零，方向向右

2、如图，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g，若接触面间的摩擦力忽略不计，旵石块侧面所受弹力的大小为（ ）

mgmg B． 2sin?2cos?11C． mgtan? D．mgcot? 22A．3、一质量为m的物块恰好静止在倾角为?的斜面上，现对物块施加一个如图所示。则物块 A．处于静止状态 C．受到的摩擦力不变 B．沿斜面加速下滑 D．受到的合外力增大 竖直向下的恒力F，

4、如图，小球放在光滑的竖直墙与装有铰链的光滑木板间，当木板与竖直墙间 A．小球对木板的压力逐渐增大B．小球对墙的压力先减小后增大 C．小球对木板的压力逐渐减小D．小球对木板的压力不可能小于小球的重力 5、把一重为Ｇ的物体，用一个水平的推力Ｆ＝kt（k为恒量，t为时间）压在竖直的足够高的平整

掌握母题100例，触类旁通赢高考

高考题千变万化，但万变不离其宗。千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。研究母题，掌握母题解法，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。 母题十八、物体平衡

【解法归纳】：对于受两个力处于平衡状态的物体，利用二力平衡条件解答；对于受三个力作用下的平衡问题，可以利用任意两个力的合力与第三个力等大反向解答。对于受到多个力作用下的平衡问题，一般选择两个正交方向建立直角坐标系，将物体所受力分别沿两坐标系方向分解，利用平衡条件列出两坐标系方向的平衡方程解答。

典例18（2010新课标卷）如图1所示，一物块置于水平地面上.。当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为 A

1 B

．2C

1 D．

2【解析】物体受重力mg、支持力N、摩擦力f和已知力F1或F2处于平衡状态，根据平衡

条件，将F1

- 1 -

【点评】此题考查受力分析和平衡条件的应用。要注意两种情况下压力不同，滑动摩擦力不同。

衍生题1．（2011江苏

掌握母题100例，触类旁通赢高考

高考题千变万化，但万变不离其宗。千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。研究母题，掌握母题解法，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。 母题十八、物体平衡

【解法归纳】：对于受两个力处于平衡状态的物体，利用二力平衡条件解答；对于受三个力作用下的平衡问题，可以利用任意两个力的合力与第三个力等大反向解答。对于受到多个力作用下的平衡问题，一般选择两个正交方向建立直角坐标系，将物体所受力分别沿两坐标系方向分解，利用平衡条件列出两坐标系方向的平衡方程解答。

典例18（2010新课标卷）如图1所示，一物块置于水平地面上.。当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为 A

1 B

．2C

1 D．

2【解析】物体受重力mg、支持力N、摩擦力f和已知力F1或F2处于平衡状态，根据平衡

条件，将F1

- 1 -

【点评】此题考查受力分析和平衡条件的应用。要注意两种情况下压力不同，滑动摩擦力不同。

衍生题1．（2011江苏

掌握母题100例，触类旁通赢高考

高考题千变万化，但万变不离其宗。千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。研究母题，掌握母题解法，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。 母题十八、物体平衡

【解法归纳】：对于受两个力处于平衡状态的物体，利用二力平衡条件解答；对于受三个力作用下的平衡问题，可以利用任意两个力的合力与第三个力等大反向解答。对于受到多个力作用下的平衡问题，一般选择两个正交方向建立直角坐标系，将物体所受力分别沿两坐标系方向分解，利用平衡条件列出两坐标系方向的平衡方程解答。

典例18（2010新课标卷）如图1所示，一物块置于水平地面上.。当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为 A

1 B

．2C

1 D．

2【解析】物体受重力mg、支持力N、摩擦力f和已知力F1或F2处于平衡状态，根据平衡

条件，将F1

- 1 -

【点评】此题考查受力分析和平衡条件的应用。要注意两种情况下压力不同，滑动摩擦力不同。

衍生题1．（2011江苏

3.5 共点力的平衡条件 学案（粤教版必修1）

1．物体处于静止或者保持______________的状态，称为物体的平衡状态．如桌面上静止的书、弹簧上静止的小球和在吊环上静止的运动员等，都处于平衡状态． 2．高中物理研究的物体平衡包括以下两种情况

(1)静态平衡：是指物体处于______状态，其本质特征是物体所受合力为____，运动学特征为______为零，________也为零．

(2)动态平衡：是指物体处于________________

状态，其本质特征仍是物体所受合力为零，运动学特征为______恒定，________为零． 3．对平衡状态的理解

若a＝0且________，是物体保持静止状态的充要条件；若a≠0，v＝0，只能说物体的瞬时速度为零，而不能说物体处于平衡状态．平衡状态的根本特征是________而非________． 4．平衡条件

物体在共点力作用下的平衡条件是所受合外力为____．

一、平衡状态

图1

[问题情境]

如图1所示，我们在电视节目中看到过一类很惊险的杂技节目，或顶碗，或走钢丝，或一个男演员在肩膀上放一根撑杆，一个小女孩在杆上做出很多优美、惊险的动作，或将椅子叠放得很高，每张椅子都只有一只腿支撑，一个演员在

高一物理竞赛讲义

一般物体的平衡问题

物体的平衡又分为随遇平衡、稳定平衡和不稳定平衡三种． 一、稳定平衡：如果在物体离开平衡位置时发生的合力或合力矩使物体返回平衡位置，这样的平衡叫做稳定平衡．如图1—1（a）中位于光滑碗底的小球的平衡状态就是稳定的． 二、不稳定平衡：如果在物体离开平衡位置时发生的合力或合力矩能使这种偏离继续 增大，这样的平衡叫做不稳定平衡，如图1—1(b)中位于光滑的球形顶端的小球，其平衡状态就是不稳定平衡．

三、随遇平衡：如果在物体离开平衡位置时，它所受的力或力矩不发生变化，它在新 的位置上仍处于平衡，这样的平衡叫做随遇平衡，如图1—1（c）中位于光滑水平板上的小球的平衡状态就是随遇的．

从能量方面来分析：

物体系统偏离平衡位置，势能增加者，为稳定平衡； 物体系统偏离平衡位置，减少者为不稳定平衡； 物体系统偏离平衡位置，不变者，为随遇平衡．

如果物体所受的力是重力，则稳定平衡状态对应重力势能的极小值，亦即物体的重心有最低的位置．

不稳定平衡状态对应重力势能的极大值，亦即物体的重心有最高的位置． 随遇平衡状态对应于重力势能为常值，亦即物体的重心高度不变．

类型一、物体平衡种类的问题一般

高一物理（力 物体的平衡）单元考试

班级 姓名 学号 得分

一、选择 （每题只有一个正确答案，每道3分） 1、以下说法正确的是：( )

A、 物体只有静止时，才受重力的作用； B、 物体本身就有重力，重力没有施力物体； C、 物体只要离开地面，就不受重力的作用； D、地球附近的物体，时刻都受重力的作用

2、用水平拉力使长木箱在水平地面上滑动。关于长木箱和地面间摩擦力的大小，下列说法中正确的是：( )

A、水平拉力越大，滑动摩擦力越大；

B、长木箱对地面的压力越大，滑动摩擦力越大； C、摩擦力与地面的光滑程度无关； D、 摩擦力与长木箱的质量无关。

3、一物体沿斜面向下滑行，关于物体受到的力，下面几种说法中，正确的是：( ) A、 重力，弹力； B、 重力，弹力，摩擦力； C、 重力，弹力，下滑力；

D、重力，弹力，摩擦力，下滑力。

4、一个物体静止在水平桌面上，以下几种说法正确的是（ ）

A、物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力 B、物体对桌面的压力就是物体所受的重力 C、物体所受的重力的反作用力作用在地球上。 D、物体所受的重力的反作用力作用