5. 共点力的平衡（举一反三讲义）（原卷版）-高一物理举一反三系列（人教版2019必修第一册）.pdfVIP

5．共点力的平衡

目录

【学习目标】1

【思维导图】2

【知识梳理】2

知识点1：共点力平衡的条件2

知识点2：共点力平衡问题的分析4

知识点3：动态平衡问题的常用解法7

【方法技巧】9

方法技巧1平衡状态中的临界和极值问题9

方法技巧2空间力的平衡问题的求解方法11

【巩固训练】13

【学习目标】

1．知道共点力，理解物体的平衡状态，可快速识别物体是否处于平衡状态（静止或匀速直线运动），以及

所受作用力是否为共点力。

2．准确理解共点力平衡的两种核心条件。

3．能精准判断生活与物理情境中的共点力平衡问题，熟练掌握解决共点力平衡问题的基本步骤。

重点：

1．共点力平衡的条件：根本条件（合外力为零）；正交分解下的平衡条件。

2．共点力平衡问题的基本解题步骤：确定研究对象→受力分析→建立坐标系与力的分解→列方程与求解。

难点：

1．能够正确选择合适的共点力平衡问题的解题方法（解析法、图解法、正交分解法、相似三角形法等）。

2．动态平衡问题的分析：能够正确通过几何关系（矢量三角形）或函数关系，判断变化力的大小变化趋势。

3．平衡状态中的临界和极值问题。

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【思维导图】

【知识梳理】

1

知识点：共点力平衡的条件

1．平衡状态

（1）定义：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）两种表现形式：①物体处于静止状态：其特征是物体的速度为零（v0），加速度为零（a0）；

②物体处于匀速直线运动状态：其特征是物体的速度为恒定值（v≠0），加速度为零（a0）。

“保持”某状态≠“瞬时”某状态

不要把速度为零和静止状态相混淆，静止状态是物体在一段时间内保持速度为零不变，其加速度为零，

而物体速度为零可能是物体静止，也可能是物体做变速运动中的一个过渡状态，加速度不为零，例如竖直

上抛的物体运动到最高点时，速度为零，但加速度不为零，不处于静止状态。

“静止”要满足两个条件：v0且a0，缺一不可。

2．共点力平衡的条件

（1）在共点力作用下物体平衡的条件是所受合力为0。

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FFFF0

x合1x2xnx

F0FF

（2）表达式：或，（和y合分别是将力进行正交分解后，物体

合FFFF0x合

y合1y2yny



在x轴和y轴上所受的合力）。

3．共点力平衡下物体的受力特点

（1）二力平衡：若物体在两个共点力同时作用下处于平衡状态，则这两个共点力大小相等、方向相反，并

且作用在同一直线上，它们的合力为零，这就是初中学过的二力平衡。

（2）三力平衡：若物体在三个共点力同时作用下处于平衡状态，根据力的合成法则，可以把任意两个共点

力用一个合力来等效替代，这样就把三力平衡简化成了二力平衡。

（3）多力平衡：物体在多个共点力作用下处于平衡状态时，这些力在任何一个方向上的合力均为零，若物

体在n个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意（n－1）个力的合力必定与第n个力等大、反向，且

作用在同一直线上，这些力的矢量可以构成一个首尾相连的封闭矢量多边形。

三力汇交原理

物体在三个互成角度（θ≠0°或180°）的力同时作用下处于平衡状态时，这三个力的作用线（或作