(
课件网) 3 共点力的平衡 学习任务一 物体的平衡状态 学习任务二 共点力的平衡条件 学习任务三 正交分解法解决共点力平衡问题 素养提升 备用习题 随堂巩固 ◆导学案 学习任务一 物体的平衡状态 [物理观念] (1) 平衡状态:物理学中,把物体_____或_____状态称为平衡状态. 静止 做匀速直线运动时所处的 (2) 处于平衡状态的物体的运动特点是什么 如图所示,竖直上抛的篮球运动到最高点时,速度为零,处于平衡状态吗 [答案] 处于平衡状态时,物体将保持静止或匀速直线运动状态;竖直上抛的篮球运动到最高点时,速度为零,而所受合力不为零,故其在最高点不是处于平衡状态. 例1 下列说法中正确的是( ) C A.物体的速度在某一时刻等于零,物体就一定处于平衡状态 B.物体相对另一物体保持静止时,物体一定处于平衡状态 C.物体运动的速度始终不变时,物体处于平衡状态 D.物体做匀加速直线运动时,物体处于平衡状态 [解析] 处于平衡状态的物体的运动特点是始终处于静止或匀速直线运动状态,选项A、B、D错误,C正确. 变式1 [2023·福州三中月考] 一氢气球下系一重物
,重物只在重力和绳的拉力
作用下做匀速直线运动,不计空气阻力和风力对重物的影响,重物匀速运动的方向如图中箭头所示,图中气球和重物
在运动中所处的位置正确的是( ) A A.&1& B.&2& C.&3& D.&4& [解析] 重物只在重力和绳的拉力作用下做匀速直线运动,则这两个力满足二力平衡,所以绳的拉力方向是竖直向上的,故A正确. 【要点总结】 对平衡状态的理解:正确区分“静止”和“
”.物体处于静止状态时,
,
,是平衡状态;但当
时,物体不一定处于平衡状态,
但
不是平衡状态,如上抛的物体到达最高点时不是处于平衡状态. 学习任务二 共点力的平衡条件 [物理观念] 共点力的平衡条件:在共点力作用下物体平衡的条件是合力_____. 为零 [科学推理] 共点力平衡的推论 (1)二力平衡:若物体在两个力作用下处于平衡状态,则这两个力一定等大、反向. (2)三力平衡:若物体在三个共点力作用下处于平衡状态,则任意两个力的合力与第三个力等大、反向. (3)多力平衡:若物体在
个共点力作用下处于平衡状态,则其中任意
个力的合力一定与第
个力等大、反向. 例2 [2023·漳州一中月考] 用卡车运输质量为
的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示.两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上,倾角分别为
和
,重力加速度为
.当卡车沿平直公路匀速行驶时,斜面Ⅰ、Ⅱ对工件的支持力大小分别为
、
,则( ) D A.
,
B.
,
C.
,
D.
,
[解析] 对工件进行受力分析,工件处于三力平衡状态,受力分析如图所示,由几何关系可知,
,
,故D正确. 变式2 [2023·厦门一中月考] 如图,质量为
的小球通过水平轻绳
、竖直轻绳
和轻弹簧
相连接,处于平衡状态.已知弹簧劲度系数为
,
与竖直方向夹角为
,重力加速度为
,求: (1) 水平轻绳
的拉力
多大; [答案]
[解析] 对结点
分析可知,水平轻绳
的拉力
(2) 轻弹簧的伸长量
. [答案]
[解析] 弹簧的弹力
解得
【要点总结】 1.解决平衡问题的步骤 (1)适当选取研究对象; (2)对研究对象进行受力分析,并画出物体的受力示意图; (3)选取适当的方法如合成法、分解法,对物体受到的力进行处理(画出平行四边形); (4)列平衡方程求解. 2.若物体受三个力作用而处于平衡状态,则任意两个力的合力与第三 ... ...