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1、第五节 共点力的平衡条件,目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,二,一,一、平衡状态 1.平衡状态:物体处于静止或者保持匀速直线运动的状态. 2.共点力的平衡:物体受到共点力的作用且处于平衡状态.,目标导航,二,一,预习导引,二、平衡条件 1.在共点力作用下物体处于平衡状态,作用在物体上的力所满足的条件就叫共点力的平衡条件. 2.二力平衡条件:二力平衡是指物体在两个共点力的作用下处于平衡状态.这两个力的关系为大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,即这两个力的合力为零. 3.物体在共点力作用下的平衡条件是合外力为零.,目标导航,二,一,预习导引,如果一个物体的速度为零,则该物体一定处于平衡状
2、态吗? 提示:不一定.如果一个物体能维持较长时间的速度为零,则处于平衡状态;反之,不是平衡状态.,知识精要,思考探究,迁移应用,一,二,典题例解,一、平衡状态和平衡条件 1.物体的平衡状态 (1)平衡状态:一个物体在共点力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.如光滑水平面上匀速滑动的物块;沿斜面匀速下滑的木箱;天花板上悬挂的吊灯等.这些物体都处于平衡状态. (2)对静止的理解:静止与速度v=0并不相同,物体保持静止状态,说明v=0,a=0,两者同时成立.若仅是v=0,a0,如竖直上抛到最高点的物体,此时物体并不能保持静止,即上抛到最高点的物体并非处于平衡状态.,知识精要,
3、思考探究,迁移应用,一,二,典题例解,2.物体的平衡条件 (1)平衡条件:为了使物体保持平衡,作用在物体上的力所必须满足的条件.物体在共点力作用下的平衡条件是所受合外力为零,即F合=0. (2)具体常见以下情况: 物体在两个共点力作用下处于平衡状态,则这两个力必定大小相等、方向相反,是一对平衡力. 物体在三个共点力作用下处于平衡状态时,任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反,三力构成封闭三角形. 物体受n个共点力作用处于平衡状态时,其中任意一个力与另外(n-1)个力的合力一定大小相等、方向相反. 当物体处于平衡状态时,在任意方向上物体所受合力均为零. 物体在某个方向上处于平衡状态,在此方
4、向上合力为零.,一,二,知识精要,思考探究,迁移应用,典题例解,杂技演员在钢丝上行走时,总是在不断调整自己的重心位置,使之基本处于钢丝正上方,身体处于一种不稳定平衡状态.还有一种看上去更加惊险的自行车走钢丝,演员骑着自行车在钢丝上行走,并且在自行车下方挂着一个沉重的车厢,坐在车厢里的演员还要做出各种高难度的动作.其实,这个节目是比较安全的.想一想,这是为什么? 提示:在自行车的下部挂着一个沉重的车厢,这样可以使自行车和车厢组成的整体的重心位置处在钢丝的下方,当重心的位置偏离平衡位置时,可以自行回到平衡位置,所以自行车和车厢处于稳定平衡状态,因此这个节目是比较安全的.,一,二,知识精要,思考探究
5、,迁移应用,典题例解,【例1】 某物体受到共点力的作用,下列说法中正确的是( ) A.该物体的速度在某一时刻等于零时,一定处于平衡状态 B.该物体相对另一物体保持静止时,一定处于平衡状态 C.该物体所受合力为零时,就一定处于平衡状态 D.该物体处于平衡状态时,所受共点力的个数一定是偶数 思路分析:(1)理解如何选取参照物描述物体的运动. (2)理解物体平衡状态的条件.,一,二,知识精要,思考探究,迁移应用,典题例解,解析:处于平衡状态的物体,从运动形式上看,是处于静止或保持匀速直线运动的状态,从受力上看,物体所受合力为零.某一时刻速度为零的物体,受力不一定为零,故不一定处于平衡状态,A项错误;
6、物体相对于另一物体静止时,该物体不一定处于平衡状态,如当另一物体做变速运动时,该物体也做相同的变速运动,此物体处于非平衡状态,故B项错误,C项正确;物体处于平衡状态时,指各个方向上的合力为零,与所受力的个数无关,D项错误. 答案:C,一,二,知识精要,思考探究,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,思考探究,迁移应用,典题例解,若一个物体处于平衡状态,则此物体一定是( ) A.静止的 B.做匀速直线运动 C.速度为零 D.合外力为零 答案:D 解析:物体处于平衡状态既可能静止,也可能做匀速直线运动,无论处于什么状态,物体所受合外力一定为零,D选项正确.,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,一
7、,二,知识精要,典题例解,迁移应用,2.用平衡条件求解平衡问题的基本思路和步骤 (1)选取研究对象. (2)对所选取的研究对象进行受力分析,并画出受力图. (3)对研究对象所受的力进行处理,根据物体受力的具体情况,选用适当的解题方法:三角形法或正交分解法. (4)建立平衡方程,若各力作用在同一直线上,可直接用F合=0列方程,若几个力不在同一直线上,可用Fx=0、Fy=0联立列出方程组,或根据特殊三角形求解. (5)对方程求解,必要时需对结果进行讨论.,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,思路分析:,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,(多选)如图所示,竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上,另一端与斜 面体P连接,P的斜面与固定挡板MN接触且处于静止状态,则斜 面体P此刻所受的外力个数有可能为( ) A.2 B.3 C.4 D.5 答案:AC 解析:由于P与MN接触,且处于平衡状态,如果P、MN间有相互 作用的弹力,则它们之间就一定存在相互作用的摩擦力.即P可能 只受重力和弹簧的弹力,也可能除这两个力外,还要受到MN对它 的弹力和摩擦力,A、C选项正确.,
