共点力平衡专题练习精品PPT课件

有 ③ T mB g
由①②两式代入数据可得：
T1=5.6N T2=18.4N
由③式可得：物体B质量的最小值为：
mB1
T1 g
0.56kgபைடு நூலகம்
物体B质量的最大值为：
mB2
T2 g
1.84kg
这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态,虽外力在发
生变化，但合力始终为0。在问题的描述中常用“缓慢，逐
渐”等语言叙述。
做笔记！！！
解析 对研究对象进行受力分析,先画出受力示意图,再根据物体的平衡条件列 法 式求解,得到因变量与自变量的一般函数表达式,最后根据自变量的变化
确定因变量的变化
对研究对象在动态变化过程中的若干状态进行受力分析,在同一图中作 图 出物体在若干状态下所受的力的平行四边形,由各边的长度变化及角度 解 变化来确定力的大小及方向的变化。 法 此法常用于求解三力平衡且有一个力为恒力、另有一个力方向不变的
解：（1）对A进行受力分析如图所示
根据正交分解可知： Fy 0
即有：N mA g cos 37
代入数据可得：N 210 0.8N 16N
所以A受到斜面的支持力为16N.
（2）根据题意，物体A与斜面之间的最大静摩擦力
f max f滑 N 0.4 16 N 6.4N
由于物体受到的静摩擦力可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下
相似三角形
定义：三角对应相等，三边对应成比例的两个三角形相似。
1.平行于三角形一边的直线和其他两边 (或两边的延长线)相交,所构
成的三角形与原三角形相似. 2.三边对应成比例的两个三角形相似。 3 .两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似。 4. 两角对应相等的两个三角形相似。
1、如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩

栏目 导引
第三章 相互作用——力
法二：图解法
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对共点力平衡条件的理解
问题导引 我们处在一个异彩纷呈的世界里，世界上的物体可谓千姿 百态．远古的巨石千百年来一直神奇地矗立着(如图)．都市里 的人，却自有动中取静的办法，到了大商场里，你只要站着不 动，自动扶梯就会安稳匀速地送你上楼下楼(如图)．从物理学 角度来看，如果一个物体保持静止或做匀速直线运动，我们就 说这个物体是处于平衡状态．因此，巨石、匀速电梯上站立的 人都是处于平衡状态．那么，保持物体平衡需要什么条件呢？
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反向且作用在一条直线上，即合力为零．如果物体受多个力而
平衡，根据力的合成定则，我们可以把任意两个共点力用一个
合力来等效代替，据此，三个以上的共点力最终都可以等效简

警示1：:注意“死节”和“活节”问题
C.μ(mgcosθ－Fsinθ) （2）正确判断力的变化方向及方向变化的范围。
三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图示。
D. Fcosθ－mgsinθ 如图所示，质量为m的物体用细绳OC悬挂在支架上的O点，轻杆OB可绕B点转动，求细绳OA中张θ 力T大小和轻杆OB受力N大小。
15
4.相似三角形法：分析动态平衡问题：
正确作出力的三角形后，如能判定力的三角形与图形中已知长度的三角形 （几何三角形）相似，则可用相似三角形对应边成比例求出三角形中力的比例 关系，从而达到求未知量的目的。
题型特点：（1）三个力，（2）其中一个力为恒力，（3）另两个力的大小 和方向均发生变化，则此时用相似三角形分析。
θ
N不变，T变小 D.
隔离物体，受力分析，画出受力图
斜面夹角θ，物体重力mg, 求斜面对物 μ(mgcosθ－Fsinθ)
B．绳OA的拉力逐渐减小；
例2：半圆形支架BAD上悬着两细绳OA和OB，结于圆心O，下悬重为G的物体，使OA绳固定不动，将OB绳的B端沿半圆支架从水平位
体的支持力和摩大小如何变化？
共点力的平衡问题专题
1
一.共点力: 作用在物体的同一点，或作用线延长相交于一点的 几个力称为共点力。
N
f 刹车 G
F1 限速
40km/s G
F2
F1
F3
F2
不是共点力
❖作力的示意图时，可以把这些力的作用点画到它们作用线的 公共交点（重心）上。
2
二、平衡状态 (加速度a=0)
物体处于静止或者匀速直线运动的状态叫做平衡状态。
• A．FN１和FN2 • B．FN１和FN2都减小 • C．FN１增大，FN2 • D．FN１减小，FN2增大

矢
量
三 角
闭合
FT
矢量三角形
形
G
FN 编辑版pppt
FT
G
FN
23
例3.光滑半球面上的小球被一通过定滑轮的力F由 底端缓拉到顶端的过程中，试分析绳的拉力F及半 球面对小球的支持力FN的变化情况
F1与F2的方向均变化，此时力的平行四边形的形状
变化规律不直观，力随角度变化的关系也难建立
C
力的矢量三角形与题 目中长度L 关β系构成的 三角形相似
编辑版pppt
18
→墙面挂绳变化
编辑版pppt
θ FT
G1
FN
G G2
19
2.共点力的作用下动态平衡常见问题 →小结：解析法
步解 1. 选某一状态对物体进行受力分析 2. 将物体受的力按实际效果分解或正交分解
骤析 3. 列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式 4. 根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况
解：箱子受四个力：mg、FN、f、F 作用，如图乙所示．建
立直角坐标系，将拉力 F 分解为：
Fx＝Fcos θ，Fy＝Fsin θ.根据共点平衡条件得：
x 轴上：Fcos θ＝f
①
y 轴上：Fsin θ＋FN＝mg
②
又：f＝μFN
③
由①②③得：F＝cos
μmg θ＋μsin
θ.
编辑版pppt
12
练一练：
合成法
分解法
正交 分解法
处理方法
将三个力中的任意两个力合成，则 其合力必与第三个力平衡，即三力 平衡问题转化为二力平衡问题
将其中一个力沿其他两个力的反方 向分解，即三力平衡问题转化为两 个方向上的二力平衡问题

Ppt
《共点力的平衡》PPT课件
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Hale Waihona Puke 汇报人：PPT目录01 03 05 07
单击添加目录项标题
02
共点力平衡的概念
04
共点力平衡的实例分析
06
共点力平衡的实验验证
08
课件介绍 共点力平衡的分类 共点力平衡的应用
总结与回顾
01
添加章节标题
02
课件介绍
课件背景
课件目标：介 绍共点力的平 衡概念、原理
结构稳定性设计原则：介绍结构稳定性设计的基本原则和注意事项
运动物体在运动过程中的平衡问题
运动物体在运动 过程中的平衡条 件
共点力平衡的应 用实例
运动物体在运动 过程中的平衡问 题解决方法
共点力平衡的应 用范围和局限性
07
共点力平衡的实验验证
实验目的和原理
添加 标题
实验目的：通过实验验证共点力的平衡条件
总结与回顾：对课件 内容进行总结，并回
顾重点知识点
作业与思考题：布置 相关作业和思考题， 供学生练习和思考
03
共点力平衡的概念
共点力的定义
共点力：作用在 物体上同一点的 力
平衡状态：物体 处于静止或匀速 直线运动状态
共点力平衡：物 体受到的共点力 合力为零，处于 平衡状态
平衡条件：合力 矩为零
和应用
课件内容：包 括共点力的定 义、平衡条件、
应用实例等
课件特点：采 用图文结合的 方式，生动形 象地展示共点 力的平衡原理
和应用
适用对象：适 用于高中物理 教学和学习者
课件目的
掌握共点力的平衡条件
理解物体平衡状态及其条件
学会运用共点力的平衡条件解 决实际问题

1
2 =
FN
G’
2
Ff
G
新知学习
两种方法的特点：
作者编号：43999
正交分解法：把物体所受的力
合成法：把物体所受的力合成为两
在两个互相垂直的方向上分解，
个力，则这两个力大小相等、方向
每个方向上合力都为0。
相反，并且在同一条直线上。
新知学习
1.共点力平衡问题的解题步骤
（1）确定研究对象；
说这个物体是处于平衡状态
静止的石头
匀速运动的电梯
物体平衡需要什么条件呢?
作者编号：43999
新知学习
2.共点力平衡的条件
思考讨论1：在两个共点力作用下的物体，保持平衡的条件是什么？
F1
F2
作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同
一条直线上，这两个力平衡。二力平衡时物体所受的合力为0。
直方向成θ角。若悬吊物所受的重力为G，则悬绳AO和水平绳BO所受的拉力各
等于多少？
F1
F1
丙
F2
F3
F6
F2
F5
乙
F3
对于三力平衡问题，可以选择
任意的两个力进行合成。对甲：
作者编号：43999
F1
F4
甲
F3
F1
F2
F4
G
F1

cos cos
合成法
F2
F3
F2 F4 tan Gtan
面压力的大小．
相似三角形法：力的三
F
角形与几何三角形相似
T
N
N F G T


R Rh l
受力特点：三个力互相不垂直，且夹角（方向）未知。

桥梁
高层建筑受到自身重力和风力等外力作用，需要通过合理设计建筑结构和材料来保持平衡。
高层建筑
机械零件在受到外力和内部作用力时，需要设计合理的结构来保持平衡，以确保机械的正常运转。
机械零件
树木在生长过程中，受到自身重力和土壤对它的支持力，这两个力平衡，使树木保持直立状态。
树木
动物在站立、行走或跳跃时，需要保持身体平衡，以维持正常的生理活动。
共点力的合成
物体处于静止或匀速直线运动状态时，称为平衡状态。
物体处于平衡状态时，其合外力为零。
平衡条件
平衡状态
当物体受到的几个共点力的矢量和为零时，物体处于平衡状态。
可以通过力的合成与分解的方法，求出物体所受的合外力，判断其是否为零，从而确定物体是否处于平衡状态。
共点力平衡的条件是物体所受的合外力为零。
详细描述
在工程领域，材料的强度和刚度是决定其使用寿命和安全性能的关键因素。通过分析共点力的平衡，可以评估材料在不同载荷下的表现，为材料的选择和应用提供科学依据。
05
共点力平衡的解题方法
通过将两个或多个力合成，找出合力，使物体达到平衡状态。
总结词
力的合成法是共点力平衡问题中最常用的方法之一。通过将两个或多个力合成，找出合力，使物体达到平衡状态。在力的合成过程中，需要遵循平行四边形定则或三角形法则，即力的合成是通过几何图形进行计算的。
03
共点力平衡的实例
书受到重力和桌面对它的支持力，这两个力大小相等、方向相反，使书保持静止状态。
桌子上的书
站立的人
吊灯
人的重力与地面对人的支持力平衡，使人保持稳定。
吊灯受到自身重力和电线对它的拉力，这两个力平衡，使吊灯保持静止。
03

的弹力。
FN1 FN2
FN1
G
cos
G F =FN1
FN 2 G tan
解题方法：（2）三角形法
三角形定则：三个力构成首尾相连的矢量三角形。
FN1
FN1
FN2
G FN2
FN1
G
cos
FN 2 G tan
解题方法：（3）正交分解法
y
FN1 FN1x
FN1y FN2
G
FN1X FN1 sin FN 2
x
FN1Y FN1 cos G
FN1
G
cos
FN 2 G tan
F合
三种方法求解：
T FN
G
例3.如图所示，电灯静止，其重力G=10N，已知绳 OA与竖直墙壁夹角为300，绳OB水平。则绳OA及 绳OB所受到的拉力大小各是多少？
F =Fc=G FA a
A
a
B
O
FB
O
C
Fc=G
动态平衡问题：
第五节 共点力的平衡
一、知识点
1．如果一个物体在力的作用下保持静止或 匀速直线运动状态，则这个物体就处于 平衡状态。
2. 二力平衡即二力合力为零。 3．在共点力作用下物体的平衡条件是
F合＝0。
4．对平衡状态的理解 静止状态: v＝0且a＝0。 匀速直线运动状态：v＝定值，且a＝0。
平衡状态：a＝0，即F合＝0
｛ 或 Fx合＝0
Fy合＝0
二、共点力平衡的几种常见类型
1．二力平衡：等大反向，是一对平衡力。 用平衡力知识求解。
F合＝0
2．三力平衡： F合＝0
解题方法： （1）力的合成法：据平衡条件，任两个力的 合力与第三个力等大反向