共点力作用下物体的平衡

共点力作用下物体的平衡一．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同一点或者它们的作用线交于同一点，这几个力叫共点力． 二、平衡状态物体保持静止或匀速运动状态（或有固定转轴的物体匀速转动）．说明：这里的静止需要二个条件，一是物体受到的合外力为零，二是物体的速度为零，仅速度为零时物体不一定处于静止状态，如物体做竖直上抛运动达到最高点时刻，物体速度为零，但物体不是处于静止状态，因为物体受到的合外力不为零． 三、共点力作用下物体的平衡条件 物体受到的合外力为零．即F 合=0 四、平衡条件推论1、 三力汇交原理：当物体受到三个非平行的共点力作用而平衡时，这三个力必交于一点2、 物体受到N 个共点力作用而处于平衡状态时，取出其中的一个力，则这个力必与剩下的（N-1）个力的合力等大反向。

3、三个力作用于物体使物体平衡，则这三个力的图示必构成封闭的三角形。

4、若采用正交分解法求平衡问题，则其平衡条件为：F X 合=0，F Y 合=0； 五、用平衡条件解题的常用方法 1、力的三角形法物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接，构成一个矢量三角形；反之，若三个力矢量箭头首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合力必为零．利用三角形法，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识可求得未知力．2、力的合成法物体受三个力作用而平衡时，其中任意两个力的合力必跟第三个力等大反向，可利用力的平行四边形定则，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解． 3、正交分解法将各个力分别分解到X 轴上和y 轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件，多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡．值得注意的是，对x 、y 方向选择时，尽可能使落在x 、y 轴上的力多；被分解的力尽可能是已知力，不宜分解待求力． 考点一：平衡条件例1：如图所示，一物体受1N 、2N 、3N 、4N 个力作用而平衡且沿3N 的力的方向作匀速直线运动，现保持1N 、3N 、4N 三个力的方向和大小不变，而将2N 的力绕O 旋转60°，此时作用在物体上的合力大小为：（）A 、1NB 、2NC 、3ND 、4N拓展：物体几个共点力作用时其合力为零，如果撤去正东方向2N 的力，又撤去正南方向6N 的力，再撤去正西方向10N 的力，此时物体受的合力为______N ，方向是_____________ 例2 ：如图所示，一粗细不均匀的棒长L=6m ，用轻绳悬挂于两壁之间，保持水平，已知45=α，30=β，求棒的重心位置。

共点力作用下物体的平衡（2011.11.14 总第18份）【学习目标】1、知道共点力平衡的条件。

2、会利用平衡条件解决问题。

【 重点难点】共点力平衡条件的应用。

【诊断补偿】1、什么是共点力？2、二力平衡的条件是什么？【情景导学】1、如右图所示，物体受哪几个力的作用？他们之间满足什么关系？2、放在水平面上的物体，在水平拉力F 的作用下做匀速直线运动， 物体受哪几个力的作用？它们之间满足什么关系？【学习探究】1、平衡态指的是什么状态？2、共点力作用下物体处于平衡状态的条件是什么？注意：静止状态是指速度和加速度都为零的状态，如作自由落体运动的物体，刚释放时速度为零，但加速度等于重力加速度，不为零，不是静止状态。

思考：如果一物体受N 个力而平衡，那么这些力的合力是多少？随堂练习一、如图某物体在四个共点力作用下处于平衡状态，若将F 4=5N 的力沿逆时针方向转动90o ，其余三个力的大小和方向不变，则此时物体所受合力的大小 。

求解共点力作用下物体平衡的方法例1、如图所示，电灯的重力G N =10，A O 绳与顶板间的夹角为45︒，BO 绳水平，则A O 绳所受的拉力F 1是多少？BO 绳所受的拉力F 2是多少？随堂练习二、如图2-3-12所示，轻绳AO 和BO 共同吊起质量为m 的重物，AO 和BO 垂直，BO 与竖直方向的夹角为θ，OC 连接重物，则 A 、AO 所受的拉力大小为mg sin θ B 、AO 所受的拉力大小为sin m g θC 、BO 所受的拉力大小为mg cos θD 、BO 所受的拉力大小为cos m g θ小结：【知识储备】在处理共点力平衡问题时，正确应用正交分解法能够使一些复杂的问题简单化，并有效地降低解题难度。

力的正交分解法在整个力学中都有着非常重要的作用。

把力沿着两个经选定的互相垂直的方向分解叫力的正交分解法。

在多个共点力作用下，运用正交分解法的目的是用代数运算公式来解决矢量的运算。

[高中物理物体的平衡的知识点] 共点力作用下物体的平衡的知识点1、平衡状态：物体受到几个力的作用，仍保持静止状态，或匀速直线运动状态，或绕固定的转轴匀速转动状态，这时我们说物体处于平衡状态，简称平衡。

在力学中，平衡有两种情况，一种是在共点力作用下物体的平衡;另一种是在几个力矩作用下物体的平衡(既转动平衡)。

2、要区分平衡状态、平衡条件、平衡位置几个概念。

平衡状态指的是物体的运动状态，即静止匀速直线运动或匀速转动状态;而平衡条件是指要使物体保持平衡状态时作用在物体上的力和力矩要满足的条件。

至于平衡位置这个概念是指往复运动的物体，当该物体静止不动的位置或物回复力为零的位置。

它是研究物体振动规律时的重要概念，简谐振动的物体在平衡位置时其合力不一定零，所以也不一定是平衡状态。

例如单摆振动到平衡位置时后合力是指向圆心的。

3、共点力的平衡⑴共点力：物体同时受几个共面力的作用，如果这几个力都作用在物体的同一点，或这几个力的作用线都相交于同一点，这几个力就叫做共点力。

⑵共点力作用下物体的平衡条件是物体所受的合外力为零。

⑶三力平衡原理：物体在三个力作用下，处于平衡状态，如果三力不平行，它们的作用线必交于一点，例如图1所示，不均匀细杆AB长1米，用两根细绳悬挂起来，当AB在水平方向平衡时，二绳与AB夹角分别为30°和60°，求AB重心位置?根据三力平衡原理，杆受三力平衡，TA、TB、G必交于点O只要过O作AB垂线，它与AB交点C 就是AB杆的重心。

由三角函数关系可知重心C到A距离为0.25米。

⑷具体问题的处理①二力平衡问题，一个物体只受两个力而平衡，这两个力必然大小相等，方向相反，作用在一条直线上，这也就是平常所说的平衡力。

平衡力的这些特点就成为了解决力的平衡问题的基础，其他平衡问题最终要转化为这个基础问题。

②三力平衡问题：往往先把两个加合成，这个合力与第三个力就转化成了二力平衡问题，即三力平衡中任意两个力的合力与第三个力的大小相等，方各相反，作用在一条直线上。

一、教案基本信息1. 共点力作用下物体的平衡教案课件详细信息2. 学科领域：物理学3. 适用年级：高中4. 课时安排：2课时5. 教学目标：(1) 让学生理解共点力的概念及其作用。

(2) 让学生掌握共点力作用下物体的平衡条件。

(3) 培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力。

二、教学重点与难点1. 教学重点：(1) 共点力的概念及其作用。

(2) 共点力作用下物体的平衡条件。

(3) 力的合成与分解方法。

2. 教学难点：(1) 力的合成与分解在实际问题中的应用。

(2) 共点力作用下物体平衡条件的推导。

三、教学方法与手段1. 教学方法：(1) 讲授法：讲解共点力的概念、作用及平衡条件。

(2) 演示法：通过实验演示共点力作用下物体的平衡现象。

(3) 练习法：让学生通过解决实际问题，巩固共点力平衡知识。

2. 教学手段：(1) 课件：展示共点力作用下物体平衡的示意图、公式等。

(2) 实验器材：弹簧测力计、绳子、滑轮等。

四、教学过程1. 导入新课：通过一个简单的实验，让学生观察共点力作用下物体的平衡现象，引发学生对共点力的好奇心。

2. 讲解共点力的概念及其作用：介绍共点力的定义，解释共点力在物体平衡中的作用。

3. 推导共点力作用下物体的平衡条件：引导学生运用力的合成与分解方法，推导出共点力作用下物体的平衡条件。

4. 演示共点力作用下物体的平衡实验：利用实验器材进行演示，让学生更直观地理解共点力平衡现象。

5. 练习与应用：布置一些实际问题，让学生运用所学知识解决，巩固共点力平衡知识。

五、课后作业与评价1. 课后作业：布置一些有关共点力作用下物体平衡的练习题，让学生课后巩固所学知识。

2. 评价方式：通过课堂讲解、实验演示、课后练习等多方面，评价学生对共点力作用下物体平衡知识的掌握程度。

六、教学拓展与延伸1. 引导学生思考：共点力作用下物体平衡的条件在生活中有哪些应用？2. 讲解实例：通过一些生活中的实例，如建筑物的稳定性、人骑自行车的平衡等，让学生了解共点力平衡在实际生活中的重要性。