1、1 1 共点力作用下物体的平衡共点力作用下物体的平衡第四章 物体的平衡欣赏平衡美图欣赏平衡美图知识回顾：知识回顾：什么是共点力？什么是共点力？几个力都作用于物体上的同一点，或者是力的作用线相几个力都作用于物体上的同一点，或者是力的作用线相交于同一点，这几个力叫做交于同一点，这几个力叫做共点力共点力。什么叫共点力？什么叫共点力？F2F1F3O OGF1F2O物体静止物体静止 平衡状态平衡状态思考：思考：物体一定静止物体一定静止 平衡状态平衡状态？匀速直线运动匀速直线运动 平衡状态平衡状态一、共点力一、共点力作用下物体作用下物体的平衡状态的平衡状态1 1、定义：、定义：物体在共点力的作用下，保持静
2、止或者做匀速直物体在共点力的作用下，保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。2 2、说明：、说明：1 1）物体保持静止）物体保持静止指指V=0且且a=02 2）物体做匀速直线运动指）物体做匀速直线运动指V恒定（恒定（a=0）a=0答案：否。原因：速度方向在变化，汽车不答案：否。原因：速度方向在变化，汽车不是做的匀速直线运动。是做的匀速直线运动。汽车以大小不变的速率汽车以大小不变的速率拐弯拐弯，是否是处于平衡，是否是处于平衡状态？状态？练习练习二、共点力作用下物体的平衡条件二、共点力作用下物体的平衡条件要使物体保持平衡状态，作用在物体上的力
3、必须满足一定要使物体保持平衡状态，作用在物体上的力必须满足一定的条件，这个条件叫做力的平衡条件。的条件，这个条件叫做力的平衡条件。对处于平衡状态的物体受力分析对处于平衡状态的物体受力分析NGoF2F1Go知识回顾：知识回顾：二力平衡的条件是什么？二力平衡的条件是什么？这两个力等大，反向，共线。这两个力等大，反向，共线。F合合=0。GN平衡状态平衡状态o猜猜看猜猜看F合合=0？物体受两个共点力的作用处于平衡物体受两个共点力的作用处于平衡状态的条件是合力为零。物体受三状态的条件是合力为零。物体受三个共点力作用的平衡条件是什么呢？个共点力作用的平衡条件是什么呢？F2F1G0再阅读教材熟悉教材提供的实
4、验方案再阅读教材熟悉教材提供的实验方案实验器材实验器材：木板、白纸、图钉、弹簧测力计三个、刻木板、白纸、图钉、弹簧测力计三个、刻度尺、小环（带绳套的绳结代替）度尺、小环（带绳套的绳结代替）同学们自己先设计一下实验方案同学们自己先设计一下实验方案 实验装置图实验装置图结点结点A三个拉力的作用点三个拉力的作用点由实验可得：由实验可得：三个共点力作用的平衡条件：三个共点力作用的平衡条件：F F合合=0=0如果物体受三个以上的共点力作用而如果物体受三个以上的共点力作用而处于平衡状态处于平衡状态,其平衡条件又是怎样的其平衡条件又是怎样的呢？是否也是呢？是否也是F合合=0？可以用力的等效替代，将多个共点力
5、可以用力的等效替代，将多个共点力的平衡转化为二力平衡进行分析。的平衡转化为二力平衡进行分析。F2F4F1F3F123F12F1F2F3类推类推多个共点力作用物体的平衡条件：多个共点力作用物体的平衡条件：F合合=0理论验证：理论验证：平衡状态平衡状态a=0F合合=0F合合=ma共点力作用下物体的平衡条件：共点力作用下物体的平衡条件：F合合 0演员单脚踩在钢丝的演员单脚踩在钢丝的Q Q点上，处于平衡状态。点上，处于平衡状态。Q Q点受演员点受演员施加的压力施加的压力N N，两侧钢丝的拉力，两侧钢丝的拉力F F1 1和和F F2 2这三个共点力的作这三个共点力的作用。我们用正交分解法来分析这几个力。
6、用。我们用正交分解法来分析这几个力。F1F2NQxy22xyFFF合合合合合合F合合=000FxFy合合合合F1F2NF1xF2xF1yF2yo例题例题 如图示，质量为如图示，质量为1kg1kg的物体的物体在倾角为在倾角为3030o o的固定的固定斜面上，则该物体受到的斜面的支持力和摩擦力分别为多斜面上，则该物体受到的斜面的支持力和摩擦力分别为多大？大？30o解：对物体受力分析解：对物体受力分析GNf物体处于平衡状态，由图得：物体处于平衡状态，由图得：oyFNmgcos300合oxFfmgsin300合解得：解得：N=8.66N f=5NN=8.66N f=5Nxy3001.分析受力分析受力2
7、.建立恰当的坐标系建立恰当的坐标系3.分解不在坐标轴上的力分解不在坐标轴上的力4.建立平衡方程建立平衡方程5.解方程，得答案解方程，得答案解题步骤：解题步骤：1.1.下列物体中处于平衡状态的是下列物体中处于平衡状态的是()()A.A.静止在粗糙斜面上的物体静止在粗糙斜面上的物体B.B.沿光滑斜面下滑的物体沿光滑斜面下滑的物体C.C.在平直路面上匀速行驶的汽车在平直路面上匀速行驶的汽车D.D.作自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间作自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间ACAC2、某一物体在共点力作用下处于平衡状、某一物体在共点力作用下处于平衡状态，则此物体态，则此物体()A.静止静止B.匀加速直
8、线运动匀加速直线运动C.速度为零速度为零D.受到的合力为零受到的合力为零D 物体在共点力的作用下，保持静止或者做匀速直线物体在共点力的作用下，保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。运动，我们就说这个物体处于平衡状态。一、一、共点力作用下物体的平衡状态共点力作用下物体的平衡状态二、二、共点力作用下物体的平衡条件共点力作用下物体的平衡条件F F合合=0=0 或或00FxFy合合合合课后作业：课后作业：一一.完成：完成：P96 1-51-5题题二二.实验：木板实验：木板 白纸白纸 图钉图钉 刻度刻度 尺尺 橡皮筋若干橡皮筋若干 铁钉若干铁钉若干 弹簧测力计弹簧测力计一个一个 用以上器材设计一个实验来探究多用以上器材设计一个实验来探究多个共点力作用下物体的平衡条件。个共点力作用下物体的平衡条件。
