人教版 (2019)必修 第一册5 共点力的平衡课文内容课件ppt

这是一份人教版 (2019)必修 第一册5 共点力的平衡课文内容课件ppt，共11页。PPT课件主要包含了共点力的平衡，目标体系构建，课前预习反馈，匀速直线运动，平衡状态，合力为零，课内互动探究，探究，探究，课堂达标检测等内容，欢迎下载使用。

1．理解共点力和共点力平衡的概念，知道共点力作用下物体平衡的条件。2．会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题，会用正交分解法解决相关问题。
物体受到几个力作用时，如果保持_______或_______________状态，我们就说这个物体处于___________。注意：物理中的“缓慢运动”可视为速度很小，接近于0，从而把“缓慢运动”作为平衡状态来处理。
在共点力作用下物体平衡的条件是___________。
『微训练』1．根据预习内容，判断下列说法正误：(1)处于平衡状态的物体一定处于静止状态。( )(2)运动的物体合力不会为0。( )(3)物体受两个力作用处于平衡状态，这两个力的合力一定为0。( )(4)速度为0的物体一定处于平衡状态。( )(5)“复兴”号列车在平直铁路上以350 km/h高速行驶时处于平衡状态。( )(6)合力保持恒定的物体处于平衡状态。( )
2．孔明灯相传是由三国时的诸葛孔明发明的。如图所示，有一盏质量为m的孔明灯升空后向着东北偏上方向沿直线匀速上升，则此时孔明灯处于平衡状态吗？你能求出此时孔明灯所受空气作用力的大小和方向吗？答案：孔明灯升空后向着东北偏上方向匀速直线运动，合力为零，处于平衡状态；只受重力和空气的作用力，根据平衡条件得到空气的作用力的大小为mg，方向竖直向上。
共点力作用下物体的平衡
要点提炼1．对共点力作用下物体的平衡的理解(1)两种平衡情形：①静平衡：物体在共点力作用下处于静止状态。②动平衡：物体在共点力作用下处于匀速直线运动状态。(2)“静止”和“v＝0”的区别与联系：
2．对共点力作用下物体平衡条件的理解(1)共点力作用下物体的平衡条件有两种表达式：
典例剖析 (2023·广东广州高一期末)如图所示，A、B为同一水平线上的两个绕绳装置，转动A、B改变绳的长度，使光滑挂钩下的重物C缓慢竖直下降。关于此过程中绳上拉力大小的变化，下列说法中正确的是( )A．不变 B．逐渐减小C．逐渐增大 D．先增大后减小
解析：物体C受三个力，重力和两个拉力，两个拉力的合力与重力平衡。根据平衡条件可知两个拉力合力大小等于物体C的重力大小，为定值，如图所示重物C缓慢下降的过程中，两根绳子之间的夹角不断减小，根据平行四边形定则可知拉力不断减小。故选B。
如图所示为体操男子吊环比赛中某个时刻的模拟图，此时运动员静止不动，两根吊带对称并与竖直方向有一定的夹角，左、右两吊环对运动员的作用力大小分别为F1、F2。则下列判断中正确的是( )A．F1、F2是一对平衡力B．F1、F2的合力一定竖直向上C．每根吊带受到吊环的拉力大小都等于运动员重力的一半D．在运动员将两吊带由图示状态缓慢向两边撑开的过程中，吊带上的拉力缓慢增大
共点力平衡问题的解题方法
要点提炼处理静态平衡问题的方法
典例剖析 沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在A点(如图)，足球的质量为m，网兜的质量不计，足球与墙壁的接触点为B，悬绳与墙壁的夹角为α，求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力。思路引导：足球处于三力平衡状态，可以应用分解法、合成法或正交分解法等方法求解。
解析：取足球作为研究对象，它共受到三个力的作用。重力G＝mg，方向竖直向下；墙壁的支持力F1，方向水平向右；悬绳的拉力F2，方向沿绳的方向。这三个力一定是共点力，重力的作用点在球心O点，支持力F1水平向右。G和F1的作用线必交于球心O点，则F2的作用线必过O点。既然是三力平衡，可以根据任意两力的合力与第三力等大、反向求解，可以据力三角形求解，也可用正交分解法求解。
解法1：用合成法取足球作为研究对象，它受重力G＝mg、墙壁的支持力F1和悬绳的拉力F2三个共点力作用而平衡，由共点力平衡的条件可知，F1和F2的合力F与G大小相等、方向相反，即F＝G，从图中力的平行四边形可求得：
解法2：用分解法取足球为研究对象，其受重力G、墙壁支持力F1、悬绳的拉力F2，如图所示。将重力G分解为F1′和F2′，由共点力平衡条件可知，F1与F1′的合力必为零，F2与F2′的合力也必为零，所以F1＝F1′＝ mgtan α
解法3：用相似三角形求解取足球作为研究对象，其受重力G、墙壁的支持力F1、
解法4：用正交分解法求解取足球作为研究对象，受三个力作用，重力G、墙壁的支持力F1、悬绳拉力F2，如图所示，取水平方向为x轴，竖直方向为y轴，将F2分别沿x轴和y轴方向进行分解。由平衡条件可知，在x轴和y轴方向上的合力Fx合和Fy合应分别等于零。即
点评：比较各种解法的优缺点，分析一下解决此类问题的方法步骤。
思维升华：分析平衡问题的基本思路(1)明确平衡状态(合力为零)。(2)巧选研究对象。(3)受力分析(画出规范的受力分析图)。(4)列平衡方程(灵活运用力的合成法、效果分解法、正交分解法、矢量三角形法及数学解析法)。(5)求解或讨论(解的结果及物理意义)。
(多选)(2023·山东泰安高一期末)如图所示，质量为m的物体在恒力F的作用下，沿天花板做匀速直线运动，物体与天花板间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小为( )A．Ff＝Fcs θ B．Ftan θC．μ(Fsin θ－mg) D．μ(mg－Fsin θ)
解析：对物体受力分析，如图所示由力的平衡条件可得，在水平方向则有Fcs θ－Ff＝0所以Ff＝Fcs θ在竖直方向则有Fsin θ－mg－FN＝0则有物体受到的摩擦力大小为Ff＝μFN＝μ(Fsin θ－mg)故选AC。
一、平衡条件的理解1．如图所示，物体在四个共点力作用下保持平衡，撤去F1而保持其他三个力不变，则此时物体的合力F( )A．等于F1，方向与F1相同B．等于F1，方向与F1相反C．大于F1，方向与F1相同D．大于F1，方向与F1相反
解析：物体在四个共点力作用下保持平衡，故四个力的合力为0，任意三个力的合力和第四个力大小相等，方向相反，故撤去F1而保持其他三个力不变，则其他三个力的合力等于F1，方向与F1相反，B项正确，故选B项。
二、合成法在平衡问题中的应用2．(2023·广东揭阳高一期末)如图所示，重物的质量为m，轻细绳AO和BO的A端、B端是固定的，平衡时AO是水平的，BO与水平方向的夹角为θ，重力加速度为g，AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小分别是( )
解析：对O点进行受力分析，由平行四边形定则，作出F1、F2的合力F12，如图所示
三、正交分解法在平衡问题中的应用3．(2023·湖南常德高一期末)如图所示，某同学参加学校集体劳动，先后用斜向上和斜向下的力去推水平地面上的木箱，两次推力的大小均为F，方向与水平面的夹角均为θ，两次均未推动木箱，关于这两种情况，下列说法正确的是( )A．木箱受到地面的支持力不同B．木箱受到地面的摩擦力不同C．木箱在水平方向所受合力不同D．木箱在竖直方向所受合力不同
解析：分别对两木箱受力分析，由平衡条件Ff1＝Fcs θ，FN1＝mg－Fcs θ，Ff2＝Fcs θ，FN2＝Fcs θ＋mg，可得，木箱受到地面的支持力不同，木箱受到地面的摩擦力相同，A正确，B错误；由题意知，木箱没动，受到的合力为零，即水平方向和竖直方向受到的合力相同，均为零，C、D错误。
4．(2023·吉林高一期末)质量为m的小球用细线分别按图甲和图乙两种方式连接，处于静止状态。已知两图中OA与水平方向的夹角均为60°，图甲中OB与OA垂直，图乙中OB方向水平，则图甲和图乙中OA的拉力大小之比为( )A．3∶4 B．1∶4 C．4∶3 D．4∶1