第五節(jié)共點力平衡第三章相互作用——力docerID:327037375學習目標1.理解平衡狀態(tài)，掌握共點力的平衡條件；2.能根據(jù)共點力的平衡條件利用合成法或正交分解法分析計算平衡問題；3.會用共點力平衡的條件，分析生活和生產(chǎn)中的實際問題。docerID:327037375新課導入生活中與許多神奇的平衡現(xiàn)象，這是怎么做到的？docerID:327037375新課導入圖甲、乙、丙、丁分別畫出了重力為G的木棒在力F1和F2的共同作用下處于平衡狀態(tài)的情況，這些力都位于同一平面內(nèi)。根據(jù)每幅圖中各個力作用線的幾何關(guān)系，可以把上述四種情況的受力分成兩類，你認為哪些情況屬于同一類？你是根據(jù)什么來劃分的？圖甲和圖丁中木棒所受的是共點力，圖乙和圖丙中木棒所受的不是共點力。新課講解一、共點力的平衡條件1.圖甲、乙、丙、丁分別畫出了重力為G的木棒在力F1和F2的共同作用下處于平衡狀態(tài)的情況，這些力都位于同一平面內(nèi).根據(jù)每幅圖中各個力作用線的幾何關(guān)系，可以把上述四種情況的受力分成兩類，你認為哪些情況屬于同一類？你是根據(jù)什么來劃分的？

共點力非共點力新課講解靜止的書靜止的電燈隨傳送帶勻速運送的物體沿直線公路勻速前進的汽車

2.請在下圖中畫出各物體受力的示意圖，并分析它們的運動狀態(tài)有什么共同點？平衡狀態(tài)新課講解1.共點力①幾個力同時作用于一點（力的作用點重合）②同時作用在同一物體上的幾個力，雖然作用點不重合，但是這幾個力的作用線的正向或反向延長線能夠相交于同一點OO2O1O3F1F2F3新課講解③當一個物體可以被視為質(zhì)點時，作用在物體上的幾個力就可以認為是共點力。說明：共點力中的“點”，可能在物體上，也可能不在物體上，還可能是與物體相關(guān)聯(lián)的某細繩上的一個結(jié)點新課講解幾個力如果都作用在物體的同一點，或者它們的作用線相交于一點。F1F2G乙F1F2G丙F1F2G丁F1F2G甲甲、丁中所受的力就是共點力，今天我們就來研究物體受共點力平衡的情況。新課講解2.平衡狀態(tài)：物體受到幾個力作用時，保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)。（1）速度為0的物體是處于平衡狀態(tài)嗎？答：豎直上拋的物體運動到最高點時，這一瞬時速度為0，但這一狀態(tài)不可能保持，因而上拋物體在最高點不能稱為靜止?！办o止”要滿足兩個條件：v＝0，a＝0。（2）處于平衡狀態(tài)的物體一定是靜止狀態(tài)嗎？答：處于靜止或勻速直線運動的狀態(tài)。新課講解

F例如豎直上拋的物體運動到最高點時，速度為零，但加速度不為零，不處于靜止狀態(tài)又例如擺球運動到最高點時，速度為零，但加速度不為零，不處于靜止狀態(tài)G新課講解3.共點力的平衡條件：靜止的書

作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反，并且在同一條直線上，這兩個力平衡。FN=GF合=0力的合成二力平衡平衡條件：合力為0新課講解

F

F：傳送帶對物體的作用力力的合成平衡條件：合力為0三力平衡三力平衡二力平衡等效新課講解

四力平衡

三力平衡二力平衡等效等效

平衡條件：合力為0四力平衡新課講解二、共點力平衡的條件的應用求解共點力平衡問題的一般步驟：(1)根據(jù)問題的要求，恰當?shù)剡x取研究對象.(2)對研究對象進行受力分析，畫出受力分析圖.(3)通過平衡條件，找出各個力之間的關(guān)系，或由平衡條件列方程，即Fx合＝0，F(xiàn)y合＝0.(4)聯(lián)立方程求解，必要時對解進行討論.新課講解求解共點力平衡問題的常用方法（1）合成法：物體受三個共點力的作用而平衡，則任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等，方向相反。θθF1F2GABO如圖，懸吊重物的細繩，其O點被水平繩BO牽引，使懸繩AO段和豎直方向成θ角，若懸吊重物所受重力為G，則懸繩AO和水平繩BO所受的拉力各是多少？F合=GF2=G

tanθ

F合=GF1=G/cosθ新課講解求解共點力平衡問題的常用方法（2）分解法：物體受三個共點力的作用而平衡，將某一個力按力的效果分解，則其分力和物體受到的另外兩個力等大、反向。如圖，懸吊重物的細繩，其O點被水平繩BO牽引，使懸繩AO段和豎直方向成θ角，若懸吊重物所受重力為G，則懸繩AO和水平繩BO所受的拉力各是多少？θθF1F2GABOFOA=F2=

G/cosθ

FOB=F1=G

tanθ新課講解求解共點力平衡問題的常用方法（3）閉合矢量三角形法：物體受三個共點力的作用而平衡，此三力首尾相接構(gòu)成一個閉合矢量三角形。如圖，懸吊重物的細繩，其O點被水平繩BO牽引，使懸繩AO段和豎直方向成θ角，若懸吊重物所受重力為G，則懸繩AO和水平繩BO所受的拉力各是多少？θθGABOF1F2F2=G

tanθ

F1=G/cosθ新課講解求解共點力平衡問題的常用方法（4）正交分解法：物體受三個或三個以上共點力作用下物體平衡，建立坐標系，將物體所受的力分解為沿x、y軸上相互垂直的兩組力，F(xiàn)x合＝0，F(xiàn)y合＝0。如圖，懸吊重物的細繩，其O點被水平繩BO牽引，使懸繩AO段和豎直方向成θ角，若懸吊重物所受重力為G，則懸繩AO和水平繩BO所受的拉力各是多少？θF1F2GABOFOA=F2/cosθ=G/cosθ

FOB=F1=G

tanθxy課堂練習1.如圖所示，將一細繩的兩端固定于兩豎直墻的A、B兩點，通過一個光滑的掛鉤將某重物掛在繩上，下面給出的四幅圖中有可能使物體處于平衡狀態(tài)的是(

)課堂練習課堂練習⒉.如圖，兩人用同樣大小的力共提一桶水，已知水和桶的總質(zhì)量為m，兩拉力F1、F2的夾角為

，水桶始終保持靜止狀態(tài)，下列說法正確的是(

)A.兩拉力F1、F2的合力大于mgB.夾角

變大時，拉力F1、F2都變大C.當

=60°時，F(xiàn)1=F2=mgD.當

=120°的，F(xiàn)1=F2課堂練習課堂練習3.如圖所示，兩拖船P、Q拉著無動力貨船S一起在靜水中沿圖中虛線方向勻速前進，兩根水平纜繩與虛線的夾角均保持為30°。假設(shè)水對三艘船在水平方向的作用力大小均為f，方向與船的運動方向相反，則每艘拖船發(fā)動機提供的動力大小為(

)A.