《共点力的平衡条件》导学案
课前自主预习
1．1.共点力：指的是几个力作用于物体的 或它们的作用线 . 2.平衡状态：物体受到力的作用，但 并不发生变化，称为平衡状态。物体处于 状态或 状态是平衡状态。
3.共点力作用下物体的平衡条件是： ；共点力作用下物体平衡状态的运动学特征是 为零．
4. (单选)如图3-5-1所示，，某个物体在F1、F2、F3、F4四个力作用下处于静止状态，若F4的方向沿逆时针转过60°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外力大小为( )
A ．24
F B ．234F
C ．F4
D ．43F
5. (单选)如图3-5-2所示，一物块放在水平桌面上，在水平方向受到
F1＝10N ，F2＝2N 两个力作用，木块处于静止状态，若撤去力F1，则木块在水平方向受到的合力为 ( ) A ．10N ，方向向左 B ．6N ，方向向右 C ．2N ，方向向左 D 、零
【自主学习】参考答案： 1.同一点，延长后相交于同一点. 2.运动状态；静止，匀速直线运动； 3.合外力为零；加速度；
4. 解析：由共点力的平衡条件可知，F1、F2、F3、F4的合力应为零，F1、F2、F3的合力应与F4等值反向，当F4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变时，F1、F2、F3的合力的大小仍为F4，但方向与F4成120°，依平行四边形法则可得，物体所受的合力大小仍为F4，所以本题的正确选项应为C 。 答案： C
图
3-5-1
图3-5-2
5. 解析：木块处于静止状态，竖直方向受的重力和桌面的支持力平衡，在水平方向只有F1和F2这两个力是不能平衡的，还受到方向向左的，大小为8N 的静摩擦力作用，由此可知桌面至少可以给木块8N 的静摩擦力，静摩擦力的大小和方向随木块受的其他外力F1、F2的变化而变化。撤去F1后，大小为2N 的力F2作用在木块上，方向向左，这时桌面给木块2N 水平向右的静摩擦力，木块所受合力为零。 答案：D
课堂互动探究
知识点1 平衡状态和平衡条件 新知探究
情景一：甘肃省的文物馆收藏了一件在武威擂台汉墓挖掘的铜奔马，又名“马踏飞燕”。如图3-5-3所示。这座青铜雕塑是一匹驰骋中的战马，它的后蹄踏在一只燕子上。“马
踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技艺的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀宝。飞奔的骏马之所以能够用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，并不是马跑得快，稳定性会高，而是马的重心和飞燕在同一条竖直线上，马受到支持力和重力大小 ，方向 ，在同一竖直线上，是 ，所以马能够平衡。 情景二：
如图图3-5-4所示，我们在电视节目中看到过一类很惊险的杂技节目，或顶碗，或走钢丝，或一个男演员在肩膀上放一根撑杆，一个小女孩在杆上能做出许多优美惊险的动作，或将椅子叠放得很高，每张椅子都只有一只腿支撑，一个演员在椅子不同高度处做各种动作……这些节目有一个共同点，就是要保证碗或演员不能摔下来，实际上，演员们的表演很成功的，
为什么演员或碗不会掉下来是因为演员们经过长期的训练，很好地掌握并利用了物体的____ 答案：情景一，相等，相反，一对平衡力 情景二：平衡条件
重点归纳
对平衡状态和平衡条件的理解
1．物体处于静止或匀速直线运动的状态，称为物体的平衡状态。
“保持”某状态与“瞬时”
图
3-5-3
图3-5-4
某状态有区别：如竖直上抛的物体运动到最高点时，这一瞬时的速度为零，但这一状态不可能保持，因而这一状态不属于平衡状态．物理学中有时出现“缓慢移动”也说明物体处于平衡状态.
2.平衡状态分为静态平衡和动态平衡
静态平衡：物体处于静止状态，其本质特征是物体的速度始终为零(V=0)，加速度为零(a=0)，所受的合外力为零(F=0)；
动态平衡：物体处于匀速直线运动状态，其本质特征是物体的速度恒定(0≠v )，加速度为零(a=0)，所受合外力为零(F=0)。
3.共点力作用下物体的平衡条件：物体所受合外力为零，0
=合F 。如果用正交坐标系表示
则为
,0==y x F F 。
[例1](双选)物体在共点力作用下，下列说法正确的是( ) A ．做自由落体运动的物体，在刚开始下落的一瞬间处于静止状态 B ．在细线的拉力作用下在光滑水平面做匀速圆周运动的小球处于平衡状态 C ．物体处于平衡状态时，所受合力一定为零 D ．在固定斜面上匀速下滑的木块处于平衡状态
解析：共点力作用下的平衡条件是：物体所受合力为零.平衡状态指的是物体静止或做匀速直线运动，其特点是加速度为零.自由落体的物体下落的瞬间速度为零，但受到重力作用，加速度不为零，不是静止状态.做匀速圆周运动的小球在运动的过程中，速度的方向在改变，加速度也不为零，也不是平衡状态，这里的匀“速”圆周运动实际上是匀速率圆周运动.C 选项讲的是物体的平衡条件，是正确的，D 选项中的木块做匀速直线运动，是处于平衡状态.所以本题应选CD. 答案：CD
点评：共点力作用下的平衡条件是：物体所受合力为零.平衡状态指的是物体静止或做匀速直线运动，其特点是加速度为零.静止不仅仅要求物体速度为零，加速度也必须为零.速度为零时不一定是静止.匀速直线运动要求速度的大小和方向都不发生变化，速度的大小不变而方向改变不是匀速运动. 触类旁通
1.(单选)下列对共点力作用下的平衡理解正确的是( ) A ．物体的速度在某时刻为零，物体就一定处于平衡状态
B ．物体相对另一个物体保持静止，物体就一定处于平衡状态
C ．物体做匀加速直线运动时，物体处于平衡状态
D ．处于平衡状态的物体不一定静止
解析：平衡状态指的是物体静止或做匀速直线运动，其特点是加速度为零.静止不仅仅要求物体速度为零，加速度也必须为零.而速度为零时，加速度不一定为零，所以A 选项错.物体相对另一个物体静止，“另一个物体”不一定是静止或匀速，所以B 选项也错.匀加速的物体加速度不为零，不是平衡状态，所以C 选项错.D 选项正确，处于平衡状态的物体的运动状态除了静止还可以是匀速直线运动.所以本题应选D. 答案：D
知识点2 平衡条件的应用 新知探究
1．如图3-5-5所示，讲三个弹簧测力计放在一个平面内，用细线将三个弹簧测力计的挂钩连在同一物体上。先将其中的两个成某一角度固定起来，然后用手拉第三个弹簧测力计。平衡时记下三个弹簧测力计的示数，并按各力的大小、方向做出力的图示，根据力的平行四边形
定则，发现任意两个力的合力与第三个力 、 、且 。(即这三个共点力的合力为零)
答案：大小相等，方向相反，在同一条直线上
重点归纳
对平衡条件的应用的理解 1．五个有用的推论
(1)若物体在两个力同时作用下处于平衡状态，则这两个力大小相等，方向相反，且作用在同一条直线上，其合力为零，这就是我们学过的二力平衡。
(2)若物体在三个非平行力同时作用下处于平衡状态，则这三个力必定共面共点(三力汇交原理)，合力为零，称为三个共点力的平衡，其中任意两个力的合力必定与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。
(3)物体在n 个非平行力同时作用下处于平衡状态时，合力为零，称为n 个共点力的平衡，其中任意(n-1)个力的合力必定与第n 个力等值反向，作用在同一直线上。
(4)
在共点力作用下物体处于平衡状态，则物体所受合力为零，因此物体在任一方向上的合
图3-5-5
