3.5共点力的平衡—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册课件2

第三章

第五节

共点力平衡

同步练习

【基 础 训 练】

1．关于共点力，下列说法中错误的是( )

A．作用在一个物体上的两个力，如果大小相同，方向相反，这两个力是共点力

B．作用在一个物体上的两个力，如果是一对平衡力，则这两个力是共点力

C．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用点不在同一点上，则这几个力不一定是共点力

D．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用线可以汇交于一点，则这几个力是共点力

1.解析：选A 大小相同、方向相反的力不一定作用在同一点，但一对平衡力必在同一直线上，是共点力，所以A错误，B正确；作用在一个物体上的几个力，如果作用在物体的同一点，或者虽不作用在物体的同一点，但力的作用线交于一点，则这几个力是共点力，所以C、D均正确；故选A。

2．两个共点力的大小分别为F1和F2，作用于物体的同一点。两力同向时，合力为A，两力反向时，合力为B，当两力互相垂直时合力为( )

A.A2＋B2 B. A2＋B22

C.A＋B D. A＋B2

2.解析：选B 由题意知F1＋F2＝A，F1－F2＝B，故F1＝A＋B2，F2＝A－B2。当两力互相垂直时，合力F＝F21＋F22＝ A＋B22＋A－B22＝ A2＋B22。

3.（多）如图所示，用轻绳AO和OB将重为G的重物悬挂在水平天花板和竖直墙壁之间处于静止状态，AO绳水平，OB绳与竖直方向的夹角为θ。则AO绳的拉力FA、OB绳的拉力FB的大小与G之间的关系为( )

A．FA＝Gtan θ

B．FA＝Gtan θ

C．FB＝Gcos θ

D．FB＝Gcos θ

3.AC

4.如右图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心．一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点．设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是(

)

A．F＝mgtan θ

专题(一) 各种性质的力和物体的平衡

一、大纲解读

本专题的教学要求：

1．认识重力的概念，知道重心及确定质量均匀且形状规则物体重心的方法。

2．了解弹性形变的概念，知道弹力及弹力产生的条件，并正确分析弹力的方向。

并能利用胡克定律进行简单计算。（不讨论组合弹簧组劲度系数的问题）

3．知道静摩擦产生的条件，知道最大静摩擦的概念，并能正确判断静摩擦力的方向。知道滑动摩擦力产生的条件，并能正确判断滑动摩擦力的方向。知道影响滑动摩擦力大小的因素，用动摩擦因数计算滑动摩擦力。（不要求对三个或三个以上的连接体进行受力分析）

4．知道两个电荷间相互作用的规律

5．会判断安培力和洛仑兹力的方向并能计算出它们的大小

6．理解力的平行四边形定则，体会数学知识在研究物理问题中的重要性。（力的合成与分解的计算，只限于用作图法或直角三角形知识解决）

7．了解共点力作用下物体平衡的概念，知道共点力作用下物体的平衡条件，并用来计算有关平衡的问题。（不要求解决复杂连接体的平衡问题）

二、重点剖析

本专题重点有：

1． 弹力的大小和方向的判断(尤其是“弹簧模型”在不同物理情景下的综合应用)

2． 摩擦力的分析与计算

3． 物体析受力分析和平衡条件的应用。

本专题的难点是摩擦力的分析与计算，尤其是静摩擦力的有无、方向的判断以及它的大小的计算。知识网络如图1-1所示。注意从弹力到摩擦力的那个箭头，它表示摩擦力与弹力之间存在条件关系：有弹力才可能有摩擦力，或者说有摩擦力必有弹力。因此在对物体进行受力分析时，两相互接触的物体间可能没有力的作用；可能有一个力，那一定是弹力；一般是受两个力，即弹力和摩擦力。但有时也会出现三个力，比如一个磁铁吸在竖直放置的铁板上，两者间就存在吸引力、弹力、静摩擦力这三对力。

三、考点透视

1．力是物体间的相互作用，力是矢量，力的合成和分解。

例题1．(06广东模拟)如图1-2所示是山区村民用斧头劈柴的剖面图，图中BC边为斧头背，AB、AC边是斧头的刃面。要使斧头容易劈开木柴，则（ ）

1 / 7 3.5共点力的平衡 〖教材分析〗 共点力的平衡在以前的教材中没有单独成章节来学习，是混杂在其它章节内容里分散学习的，正交分解法，也是首次在课本中出现，与初中的知识是没有任何的联系的。我们要运用等效替代法，结合上节课学习的力按作用效果来分解，引入正交分解法，在此之前先要讲述力的平衡的几种情况，这样正交分解法就可以说成四力平衡，不会太难了。 〖教学目标与核心素养〗 物理观念：能够解释平衡状态的含义，并能够判断一个物体所处的状态是否平衡。 科学思维：能够通过实验和练习归纳出应用力的平衡条件解决实际问题的基本步骤和基本方法。 科学探究：能够从物理现象和实验中归纳简单的科学规律。 科学态度与责任：意识到物理规律在现实生活中的重要作用，增强对物理学习的兴趣。 〖教学重点与难点〗 重点：1、共点力的平衡条件。 2、使用正交分解法。 难点：1、共点力的平衡条件。。 2、应用正交分解法解决实际问题。 〖教学方法〗 教师启发引导教学，并辅以问题法、演示法、归纳法等。 〖教学准备〗 多媒体课件。 〖教学过程〗 一、新课引入 通过多媒体课件动图展示：三个人两根竹竿，扛一块大石头，谁更累呢？或许都一样吧。

2 / 7 教学设计说明：把课本的问题变得更加形象。 我们把这块石头的受力分析可以简化，会和课本甲乙丙丁四个图，那个比较接近呢？也许是乙和丙吧。 图甲乙丙丁分别画出了重力为G的木棒在力F1和F2的共同作用下处于平衡状态的情况，这些力都位于同一平面内。根据每幅图中各个力作用线的关系，可以把上述四种情况的受力分成两类，你认为哪些情况属于同一类？你是根据什么来划分的？ 根据：平行没有交点。 我们上节课把几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点。叫做共点力。课本说甲丁就是共点力，根据定义我们容易看得出来丁是共点力，但是甲怎么看出来的？ 根据作用线相交于一点，我们把甲的作用力的线沿反方向延长，即可看得他们相交于一点。在生活中常见的共点力很多，如挂足球。 那么顾名思义非共点力，就是它们的作用线是平行的，没有交点。如图中的乙丙。三个力的作用线都是平行的，生活中常见的非共点力有挑扁担，如沙师弟。 下面我们来研究物体受共点力平衡的情况。 二、新课教学 （一）共点力平衡条件 要想知道平衡条件是什么，首先得了解什么是平衡。 平衡：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。 平衡状态有两种情况：静止和匀速直线 静止的如：桌上的书、屋顶的灯。 匀速直线：随传送带匀速运送的物体、沿直线公路匀速前进的汽车。通过多媒体课件动图展示：传送带直线运动。 想一想，受共点力作用的物体，在什么条件下才能保持平衡呢？

新教材暑假专题必修一

第三章 第5节 共点力的平衡

一、单项选择题

1．如图所示，一质量为m的物体沿倾角为θ的斜面匀速下滑．下列说法正确的是（ ）

A．物体所受合力的方向沿斜面向下

B．斜面对物体的支持力等于物体的重力

C．物体下滑速度越大说明物体所受摩擦力越小

D．斜面对物体的支持力和摩擦力的合力的方向竖直向上

2．如图所示，物体m与斜面体M一起静止在水平面上，若将斜面的倾角减小一些，下列说法正确的有（ ）

A．斜面体对物体的支持力减小

B．水平面对斜面体的支持力减小

C．斜面体对物体的摩擦力减小

D．水平面对斜面体的摩擦力减小

3．武打片中经常有飞檐走壁的镜头，其实这是借助悬绳拍摄产生的效果某演员在下列四种拍摄场景中均在空中处于静止状态，若忽略绳所受重力，则绳①受力最小的是（ ） A． B． C． D．

4．如图所示，细绳绕过光滑的定滑轮分别与物体A、B相连，A的质量为M，B的质量为m，A、B均处于静止状态。已知A与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则（ ）

A．物体A一定受到四个力的作用

B．物体A可能受到三个力的作用

C．物体A所受绳子拉力与摩擦力的合力可能向左上方

D．物体A所受摩擦力的大小为Mg

5．如图所示，在半径为R的光滑半球形容器内部，静止放着两个半径均为3R、质量均为m的相同光滑球体，则两球体之间的作用力大小等于（ ）

A．32mg B．33mg C．23mg D．34mg

6．如图所示，质量为m的质点静止地放在半径为R的半球体上，质点与半球体间的动摩擦因数为μ，质点与球心的连线与水平地面的夹角为θ，则正确的是（ ）

A．地面对半球体的摩擦力为零

B．质点对半球体的压力大小为cosmg

C．质点所受摩擦力大小为sinmg

D．质点所受摩擦力大小为sinmg

7．如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑定滑轮与沙漏A连接，连接B的一段细绳与斜面平行，在A中的沙子缓慢流出的过程中，A、B、C都处于静止状态，则下列说法正确的是（ ）