1、共点力的平衡 高三年级 物理 想一想 一、平衡状态与平衡条件 1.平衡状态： 物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线 运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。 2.平衡条件： 在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0。 二、单个物体平衡问题常用方法 1.合成法：三力平衡，任意两个力的合力一定与第三个 力等大反向共线。 2.分解法： （1）效果分解法：三力平衡，则任一个力按效果分解， 其分力和其它两个力等大反向共线。 （2）正交分解法：三力或多力平衡，将所有力分解到 相互垂直的两个方向上，每个方向上都满足平衡条件。 例题：在光滑墙壁上用轻质网兜把重为G的足球挂在A点，足球与 墙壁的接触点为B
2、。悬绳与墙壁的夹角为。求悬绳对足球的拉力和 墙壁对足球的支持力。 合成法解单个物体平衡问题合成法解单个物体平衡问题 FN G FT 分析： 绳对球的弹力与墙面 对足球的弹力的合力 与重力等大反向共线 tantan coscos N T FFG FG F FN G FT F 变式：如果保持足球位置不动，将悬点A上移，悬绳对足球的拉力 和墙壁对足球的支持力如何变化？ G FN FT 分析： 绳对球的弹力与墙面 对足球的弹力的合力 与重力等大反向共线 N T tan cos FG G F FN G FT 合成法解单个物体平衡问题合成法解单个物体平衡问题 减小减小 减小减小 FN2 FN1 G 例题：
3、将一个重为G的铅球放在倾角为45的光滑斜面上，并用竖 直光滑挡板挡住，处于静止状态。挡板对铅球的弹力和斜面对铅球 的弹力分别是多少？ 分析： 挡板对铅球的弹力和斜 面对铅球的弹力的合力 与重力等大反向共线 G FN1 FN2 N1 N2 tan45 = =2 cos45 FGG G FG 合成法解单个物体平衡问题合成法解单个物体平衡问题 45 F O 例题：悬吊的小物块O所受重力为G，小物块O被一水平绳BO牵 引，悬绳AO段和竖直方向成角。则悬绳AO和水平绳BO对物块 的拉力各等于多少？ 分析： 绳AO对小物块O的弹力与 绳BO对小物块O的弹力的 合力与F等大反向共线 T1 T2 tan co
4、s FG G F G FT1 FT2 合成法解单个物体平衡问题合成法解单个物体平衡问题 FT2 G FT1 F O FT FN2 FT2 FT1 G G FN G FN1 小结小结 T1 tanFG T2 cos G F tan N FG cos T G F N1 tan45FG N2 cos45 G F O FT2 G FT1 分析： 重力G的两个效果分力 分别是G1和G2，他们分 别和FT1FT2等大反向共 线 T11 T22 tan cos FGG G FG G1 G2 分解法解单个物体平衡问题分解法解单个物体平衡问题 例题：悬吊的小物块O所受重力为G，小物块O被一水平绳BO牵 引，悬绳
5、AO段和竖直方向成角。则悬绳AO和水平绳BO对物块 的拉力各等于多少？ G FT1 FT2 O O y x FT2 FT1 G 分析：建立平衡方程 T1T2x T2y 0 0 FF FG FT2x FT2y 正交分解法解单个物体平衡问题正交分解法解单个物体平衡问题 例题：悬吊的小物块O所受重力为G，小物块O被一水平绳BO牵 引，悬绳AO段和竖直方向成角。则悬绳AO和水平绳BO对物块 的拉力各等于多少？ G FT1 FT2 T1 T2 tan cos FG G F 得到： O y x G FT1 FT2 FT2 G FT2 G FT1 G1 FT1 FT2 FT2x FT2y G T1T2x T
6、2y -0 - 0 FF FG G2 T11 T22 FG FG F FG 合成法 分解法 正交分解法 相同的物理情境，不同的求解方法 小结小结 O 1.整体法 （1）定义：以多个物体为整体作为研究对象 （2）适用条件：各部分加速度相同 三、多个物体平衡问题常用方法 2.隔离法 （1）定义：以单独一个物体作为研究对象 （2）适用条件：普适的 选斜面+物块整体为研究对象 例题：如图所示,重为G1的物块在静止的斜面上 匀速下滑,斜面重为G2，倾角为30。求： （1）地面对斜面的静摩擦力的大小； （2）地面对斜面的支持力的大小。 整体隔离法解多个物体平衡问题整体隔离法解多个物体平衡问题 12N FG
7、G （1） 0 f F 地 （2） 30 2 G 1 G FN G总 30 30 y x FN G1+G2 Ff地 F 变式：一个物块在平行于斜面向上的推力F作 用下，沿着斜面向上匀速运动，斜面保持静 止。已知物块重为G1，斜面重为G2，斜面倾 角为30。求： （1）地面对斜面的静摩擦力的大小； （2）地面对斜面的支持力的大小。 整体隔离法解多个物体平衡问题整体隔离法解多个物体平衡问题 F 30 12 cos30 -=0 sin30-=0 f N FF FF G G 地 12 3 2 1 2 f N FF FGGF 地 练习练习 如图，重为G的光滑小球放置在木板与竖直墙面之间静止，木板与竖直
8、墙面间的夹角为，设墙面对球的弹力大小为F1，木板对球的弹力大小 为F2，求： （1）F1和F2的大小； （2）以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴， 将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置， 试判断在此过程中F1和F2的大小如何变化 G F1 F2 （1）由 1 2 tan sin F G F G 得 tan sin 1 2 G F G F 如图所示，电灯用两根细线静止悬挂于半圆形天花板上的A、B两点，其 中细线AO水平，细线BO倾斜，电灯恰好位于半圆形天花板的圆心O， 现将细线BO的悬点移动到B点，电灯重新静止，下列说法正确的 是 ( ) A. 移动前，细线AO中的拉力一定大于电灯的重力 B
9、. 移动前，细线BO中 的拉力一定大于电灯的重力 C. 移动后，细线AO中的拉力变小 D. 移动后，细线BO中拉力的竖直分量不变 BD A O B B G F AO FBO G 练习练习 在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A 与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。现对B加 一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设A对B的弹力为FAB， 地面对A的静摩擦力为FfA。若F增大而整个装置保持静止。此过程 中，FAB 和FfA的大小如何变化？ 练习练习 B A F 对AB整体受力分析 隔离B受力分析 FB B A F G总 FfA FNA B A F GB FB FAB FB =FfA FAB变大 FfA变大 小结 分解法 单个物体平衡 多个物体平衡 整体法 隔离法 合成法 正交分解法 效果分解法 共点力 物体平衡 课后作业 一题多解可以帮助同学们积累解题经验，丰富解题方法。 请思考，本讲练习题中有没有其他的解题方法，请大家尝 试求解。
