共点力的平衡-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册.pptxVIP

高中物理：必修第一册

3.5共点力的平衡

;

教学过程要点突破

教学过程

020304;

(1)会用合成法与分解法分析三力平衡问题。

(2)会用正交分解法分析多力平衡问题。;

(1)斧头、瓶子的速度均为0。

(2)斧头、瓶子均处于平衡状态。

(3)斧头、瓶子所受的合力均为0。

(4)处于平衡状态的物体，其运动速度一定为0。

(5)运动速度为0的物体，一定处于平衡状态。;

讨论分析

图甲所示的物体静止于斜面上；图乙所示的物体沿斜面匀速下滑；图丙所示的

物体到达光滑斜面的最高点。

甲乙丙

(1)图甲、乙、丙中的三个物体，谁处于平衡状态?

提示：(1)图甲、乙中的物体。

(2)图甲、乙、丙中的三个物体，谁的合外力为0?

提示：(2)图甲、乙中的物体。;

知识梳理

1.共点力平衡的条件：F合=0→正交分解法表示其中F、和F,分别表示物体在x轴和y轴上所受的合力。

2.平衡条件的推论

(1)二力平衡：若物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个力一定等大、

反向。;

(2)三力平衡：若物体在三个共点力作用下处于平衡状态，则任意两个力的合力与

第三个力等大、反向。如果把表示这三个力的有向线段首尾相接一定组成闭合的三角形，如图所示。

(3)多力平衡：若物体在n个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意一个力必定

与另外(n-1)个力的合力等大、反向。;

典例分析

【典例1】如图，用网兜把足球挂在竖直

墙壁上的A点，球与墙壁的接触点为B点。

足球所受的重力为G,墙壁对球的支持力

为N,AC绳的拉力为F。墙壁光滑，不计网

兜的重力。下列关系式正确的是(D)

A.F=N

B.FN

C.FG

D.FG;

典例分析

【典例2】放假了，小明斜拉着拉杆箱离开校

园。如图所示，小明的拉力大小为F,方向沿拉

杆斜向上，与水平地面夹角为θ。与拉杆箱竖

直静止在水平地面且不受拉力相比，此时拉杆

箱对水平地面的压力(A)

A.减少了Fsinθ

B.增大了Fsinθ

C.减小了Fcosθ

D.增大了Fcosθ;

典例分析

【典例3】吊坠是日常生活中极为常见的饰品???深

受人们喜爱。现将一“心形”金属吊坠穿在一根

细线上，吊坠可沿细线自由滑动。在佩戴过程中，

某人手持细线两端，让吊坠静止在空中，如图所示，

现让细线两端水平向外缓慢移动，不计吊坠与细线

间的摩擦，则在此过程中，细线中张力大小变化情

况为(C)

A.保持不变

B.逐渐减小

C.逐渐增大

D.先减小后增大;

【典例4】如图所示，某个物体在F?、F?、F?和F?四个共点力作用下处于静止状

态，若F?的方向沿逆时针转过120°而保持其大小不变，其余三个力的大小和方向

均保持不变，则此时物体所受到的合力大小为()

D.√3F?

解析由共点力的平衡条件可知，F?、F?、F?的合力与F?等大反向，当F?的方向

沿逆时针转过120°而保持其大小不变时，F?、F?、F?的合力的大小仍等于F?,但

方向与F?成60°角，由平行四边形定则可得，此时物体所受的合力大小为√3F?,故

选D。

答案D;

要点归纳

解决平衡问题的三种常用方法

1.合成法：物体在三个共点力作用下处于平衡时，将其中的任意两个力合成，其合力一定与第三个力平衡，从而把三力平衡问题转化为二力平衡问题。

2.分解法：物体在三个共点力作用下处于平衡时，将其中任意一个力沿其他两个力的反方向分解，则每个方向上的一对力大小相等，方向相反，从而把三力平衡问题转化为两个方向上的二力平衡问题。

3.正交分解法：物体在三个或三个以上的共点力作用下处于平衡时，将物体所受的各个力均向两个互相垂直的方向上分解，然后分别在这两个方向上列平衡方程。

此时平衡条件可表示为：Fx合=0,Fy合=0。;

典例分析

【典例5】用绳子将鸟笼挂在一根横梁上，如图所示。若

鸟笼重力为19.6N,求绳子OA和OB对结点O的拉力。

解析方法一：合成法以结点O为

研究对象，根据共点力的平衡条件，

受力分析如图所示

F=FT,且FT=G

由三角函数关系得

F?=Fcos30°=19.6×0.866N≈17.0N

F?=Fsin30°=19.6×0.5N=9.8N。;

方法二：分解法以结点O为研究对象，根据共点力的平衡条件，受力分析如

图所示。

FT=G,将拉力FT向绳OA和OB的反向分解，由三角函数关系得

FA=FTcos30°=19.6×0.866N≈17.0N

FB=Fsin