课件32张PPT。第3章 力与相互作用第3章 力与相互作用3.1 牛顿第三定律目标导航
1.知道力的作用是相互的，理解作用力和反作用力的概念．
2．知道牛顿第三定律的内容，能用它解决简单的问题．(重点)
3．能区分平衡力与作用力和反作用力．(重点＋难点)一、从拔河比赛谈起
实验发现：无论是一方“主动”施力，还是双方同时施力，两个测力计的示数总是_____的．
二、牛顿第三定律
1．力的概念：物理学中，把物体之间的相互作用称作力．相等2．作用力和反作用力：物体之间的相互作用总是成对出现的，通常叫做作用力和反作用力．我们把其中一个力叫做作用力，那么另一个力就叫做___________．
3．牛顿第三定律
(1)内容：两物体之间的作用力和反作用力总是大小_____,方向_____,作用在__________上.
(2)表达式：________________．反作用力相等相反一条直线F甲对乙＝－F乙对甲想一想
成语“以卵击石”是指拿蛋去碰石头，比喻不估计自己的力量，自取灭亡．那么是否蛋碰石头的力小于石头碰蛋的力呢？
提示：不是，两个力一样大，只是蛋承受力的能力差，在相同大小力的作用下蛋破了，而石头安然无恙．要点一 对作用力、反作用力的理解
?学案导引
1．物体间相互作用时，先有作用力后有反作用力吗？
2．作用力和反作用力能使物体平衡吗？和平衡力有哪些区别？1.对作用力与反作用力关系的正确理解
作用力和反作用力的关系可总结为“四同三异”2.一对作用力和反作用力跟一对平衡力之间的比较 物体静止于水平桌面上，则( )
A．桌面对物体支持力的大小等于物体的重力的大小，这两个力是一对平衡力
B．物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力
C．物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力
D．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力【思路点拨】 首先分析物体的受力情况,然后根据平衡力与相互作用力的特征进行分析.
【精讲精析】 明确一对作用力和反作用力的关系是:等大、反向、共线、同时、同性、异体；而一对平衡力虽然等大、反向、共线,但它们不一定具有同时性，也不一定是同种性质的力，更重要的是它们一定作用在同一个物体上．物体和桌面受力情况如图所示．
因物体处于平衡状态，且N与G作用于同一物体，因此N和G是一对平衡力，故A正确．因作用力和反作用力分别作用在两个物体上，故B错．因压力是弹力，而弹力与重力是性质不同的两种力，故C错．
支持力和压力是由于物体与桌面相互作用(挤压)而产生的，因此N和N′是一对作用力和反作用力，故D错．
【答案】 A
【方法总结】 区分平衡力和作用力、反作用力：
(1)看受力物体是一个还是两个．
(2)看力的性质是否相同．变式训练
1．关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识，正确的是( )
A．一对平衡力的合力为零，作用效果相互抵消，一对作用力与反作用力的合力也为零、作用效果也相互抵消
B．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且性质相同，平衡力的性质却不一定相同C.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且一对平衡力也是如此
D．先有作用力，接着才有反作用力，一对平衡力都是同时作用在同一个物体上
解析：选B.作用力和反作用力的受力物体是两个，故不能求合力，作用效果不能抵消，故A错．作用力与反作用力均有同时性，性质也一定相同，而平衡力不具有同时性，故C错．B正确，D错误．要点二 对牛顿第三定律的理解
?学案导引
1．牛顿第三定律的内容是什么？如何理解“总是”的意思？
2．牛顿第三定律数学表达式F甲对乙＝－F乙对甲中“－”表示什么？1.数学公式：F甲对乙＝－F乙对甲．其中F甲对乙表示作用力，F乙对甲表示反作用力，“－”表明二者的方向相反．
2．定律意义：牛顿第三定律是牛顿对力学基础理论奠基的最具独创性的贡献，形象而深刻地揭示了自然界中物体之间相互作用力的规律与特点．3．对牛顿第三定律的理解
(1)牛顿第三定律与参考系的选择无关，这是因为物体间的相互作用是客观存在的，不因参考系的不同而使物体间相互作用的性质发生任何变化．
(2)对定律内容中“总是”二字的理解：
“总是”是强调对于任何物体，在任何条件下，作用力和反作用力的关系都成立．①不管物体大小形状如何．
②不管物体的运动状态如何，例如静止的物体之间、运动的物体之间或静止与运动的物体之间的相互作用力都是大小相等的．
③作用力与反作用力的产生和消失是同时的. 用牛顿第三定律判断下列说法中正确的是( )
A．马拉车时，只有马对车的拉力大于车对马的拉力时才能前进
B．物体A静止在B上，A的质量是B的质量的10倍，所以A作用于B的力大于B作用于A的力
C．轮船的螺旋桨旋转时向后排水，水同时给螺旋桨一个反作用力D．发射火箭时，燃料燃烧后，喷出的气体给空气一个作用力，空气施加的反作用力推动火箭前进
【思路点拨】 解此题把握两点：
(1)作用力与反作用力的关系．
(2)牛顿第三定律“总是”的含义．
【精讲精析】 A、B项中所述的力均为一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律知应大小相等，故A、B错误．D项中火箭喷出的气体给空气一个作用力(大气层中)，空气施加的反作用力阻碍喷出的气体运动，推动火箭前进的力是火箭喷出气体的反作用力,D项错误．
【答案】 C【规律方法】 (1)作用力和反作用力始终等大反向，同时存在，同时消失．作用在两个物体上，其作用效果分别体现在各自的受力物体上，所以作用力和反作用力产生的效果不能抵消．
(2)牛顿第三定律是个普遍定律，它的成立不受条件限制，作用力与反作用力的关系与物体运动状态无关，与参考系的选取无关．变式训练
2．汽车拉着拖车在平直的公路上运动，下面的说法正确的是( )
A．汽车能拉着拖车向前是因为汽车对拖车的拉力大于拖车拉汽车的力
B．汽车先对拖车施加拉力，然后才产生拖车对汽车的拉力C．匀速前进时，汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力；加速前进时，汽车向前拉拖车的力大于拖车向后拉汽车的力
D．拖车加速前进时，是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力解析：选D.汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是一对作用力和反作用力,二者一定等大、反向、分别作用在拖车和汽车上，故A错；作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失，故B错；不论汽车匀速运动还是加速运动，作用力和反作用力总相等，故C错；拖车加速前进是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力，故D项正确．浮力反作用力的应用
[经典案例] (8分)如图所示，台秤上放半杯水，台秤示数G′＝50 N，另用挂在支架上的弹簧测力计悬挂一边长为
a＝10 cm的正方体金属块,金
属块的密度ρ＝3×103 kg/m3，当把弹簧测力计下的金属块平稳地浸入水中深b＝4 cm时，弹簧测力计和台秤的读数分别为多少？(已知：ρ水＝103 kg/m3，g取10 m/s2)
【审题指导】 弄清弹簧测力计、台秤的读数表示怎样的含义．(弹簧测力计、台秤所受弹力的大小)【解题样板】 金属块所受浮力F浮＝ρ水gV排＝1×103×10×(10×10－2)2×4×10－2 N＝4 N(3分)
因为金属块受到浮力作用，从而使弹簧测力计的示数减小4 N.
所以弹簧测力计的示数
F弹＝G金－F浮＝ρ金gV－F浮
＝3×103×10×(10×10－2)3 N－4 N＝26 N(3分)因水对金属块有竖直向上的浮力，由牛顿第三定律得金属块将对水有竖直向下的反作用力，大小也为4 N，所以台秤的示数为F台＝G′＋F浮＝54 N．(2分)
【答案】 26 N 54 N
【借题发挥】 解决有关浮力的问题时，一定要注意：浮力一定存在一个竖直向下、且和它等大的反作用力，切记不要漏析．课件46张PPT。3．2 弹 力目标导航
1.知道形变的概念和显示微小形变的方法．
2．知道弹力产生的条件及掌握弹力方向和有无的判断方法．(重点＋难点)
3．了解弹力和形变的关系，并能用胡克定律计算弹力．(重点)一、形变与弹力
1．形变：物体的______或_____的改变，叫做形变，任何物体即使受到很小的力，都会发生______．
2．弹性形变：作用在物体上的外力撤去后，物体能恢复原状的形变．形状体积形变范性形变：物体不能恢复原状的形变．
弹性限度：发生弹性形变的物体的形变有一个限度,超过这个限度物体就不能恢复原状,这个限度叫做弹性限度．
3．弹力
(1)定义：发生__________的物体，由于要恢复原状，就会对跟它______使它发生形变的物体产生力的作用，这种力叫做弹力．
(2)产生条件:①____；②物体发生________.弹性形变接触接触弹性形变想一想
1．把一个玻璃瓶装满水，瓶口用中间插有细管的瓶塞塞上，如图所示，
用手按压玻璃瓶，细管中的水
就上升，这说明什么问题？
提示：说明按压玻璃瓶，玻璃瓶发生形变，容积减小，水被挤压上升．二、胡克定律
1．内容：在_________内，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比．
2．数学表达式：_______，其中k叫做弹簧的_________，其单位是______.弹性限度F＝kx劲度系数N/m想一想
2．到实验室借一个弹簧测力计，
弹簧测力计能测物体重力，想一
想其原理是什么？
提示：由二力平衡和胡克定律知，重力作用下，弹簧秤被拉长，弹力等于重力．三、弹力的方向
1．压力(支持力)的方向一定_____接触面指向被压(被支持)的物体．
2．绳索的弹力方向一定沿着____而指向绳索_____的方向．
四、多种多样的形变
形变的种类：形变一般包括_____形变、____形变、_____形变、_____形变、_____形变.垂直绳索收缩拉伸压缩弯曲扭转剪切要点一 物体间弹力有无的判断
?学案导引
1．只要两物体接触就一定有弹力吗？只有形变呢？
2．弹力产生的条件是什么？如何判断两物体间弹力的有无？ 如图所示，A、B两物体并排放在水平桌面上，C物体叠放在AB上，D物体悬挂在线的下端时绳恰好竖直，且与斜面接触．若接触面均光滑，下列说法中正确的是( )
A．A对B的弹力方向水平向右
B．C对地面的压力大小等于C的重力C．D对斜面没有压力作用
D．斜面对D的支持力垂直斜面向上
【思路点拨】 物体接触并产生弹性形变时,就能产生弹力的作用；无法直接判断有无形变时，可用假设法．【精讲精析】 A和B接触但没有相互挤压，所以A和B之间不产生弹力作用,选项A错误：C对A、B产生向下的压力作用，对地面并不产生压力，选项B错误；如果撤去斜面，D物体仍然静止，处于原来的状态，所以D与斜面之间没有弹力作用，选项C正确，D错误．
【答案】 C【规律总结】 判断有无弹力的步骤：
(1)明确研究对象，明确接触情况；
(2)假设将与物体相接触的物体去掉，分析研究对象是否还能在该位置保持原来的状态；
(3)若研究对象不能保持原来的状态，说明该处有弹力，反之，就没有弹力．变式训练
1．在甲、乙两图中，A、B之间一定有弹力的是________图
解析：乙图中，A、B两物体虽然接触但没有弹力，而甲图中，A、B之间一定有弹力，这是因为如果去掉其中的一个小球，另外一个小球的状态一定变化．
答案：甲要点二 弹力方向的判断
?学案导引
1．两物体之间是点和面相接触时，弹力的方向如何确定？
2．两个相互接触的球面之间存在弹力时，弹力方向一定沿两球心的连线吗？
3．绳的弹力方向沿绳收缩的方向，杆的弹力方向一定沿着杆的方向吗？(1)弹力的方向：与使物体发生形变的外力方向相反，即与物体形变的方向相反，与接触面垂直．
支持力的方向总是垂直于支持面指向被支持的物体；绳的拉力的方向是沿着绳收缩的方向，接触面是平面的，弹力(压力或支持力)垂直于平面，接触面是曲面的，弹力垂直于曲面该处的切平面．(2)弹力方向的确定方法：弹力的方向与接触面(截面)垂直，与形变方向(即产生形变的外力方向)相反．2．几种常见弹力方向的对比特别提醒：要注意的是绳子这类柔软的物体只能产生拉力，方向沿绳子指向绳子收缩的方向；对于轻杆则不同，轻杆既能产生拉力也能产生压力，并且方向不一定沿着杆的方向． 画出图甲(G为重心)、乙、丙、丁中球与杆所受到的弹力示意图．【思路点拨】 解此题关键有两点：
(1)判断两物体间有无弹力．
(2)根据接触方式或物体的特点判断弹力的方向．【精讲精析】 (1)接触面处的弹力垂直于接触面，绳子弹力沿绳子收缩方向，所以甲、乙两图的受力如图．
(2)丙图中有两个接触面，很显然下面的接触面有向上的弹力，如果左边接触面有弹力，则弹力必水平向右，画出示意图如图丙a所
示，所以物体将会运动，这与题意矛盾，因此左接触面没有弹力，如图丙b所示．(3)对丁图如果我们剪断水平绳子，球不会开始运动，说明水平绳子对球没有施加作用(弹力)．【答案】 见精讲精析
【规律总结】 弹力方向的判断步骤：
(1)确定物体之间作用的类型；
(2)确定产生弹力的物体；
(3)找出使该物体发生形变的外力方向；
(4)确定物体产生的弹力方向．变式训练
2．画出图中物体A受到的弹力．解析：弹力的方向总与接触面垂直．甲中是两平面接触，所以A受的弹力(支持力)与接触面垂直而指向被支持的物体；乙中是两球面接触，与接触面垂直的方向可以由两球心的连线(或球心与切点的连线)方向确定；丙中A球左侧受弹力，方向与竖直墙壁垂直．右下方属于点点接触，由球心与接触点连线方向确定作用力所在直线．答案：如图所示要点三 探究胡克定律
?学案导引
1．弹簧弹力的大小与什么因素有关？满足什么关系？
2．弹簧的劲度系数与弹簧的弹力成正比，与弹簧的伸长量成反比吗？1.探究弹簧伸长量与弹力的关系
(1)实验器材：铁架台、下端带挂钩的弹簧、钩码若干、刻度尺等．如图所示．(2)实验步骤：在弹簧挂钩上挂钩码，测量并在表中记下弹簧的伸长量；然后不断增加钩码,记下增加一个钩码对应的弹簧的伸长量．
(3)测量数据：弹簧总伸长量x/m.
在坐标系上作出F－x实验图像．(4)实验结果：弹簧的弹力F与弹簧伸长量x的关系图像，如图所示，由图可知，弹力F与弹簧伸长量x成正比．2．关于胡克定律应注意以下四点
(1)成立条件：在弹性限度内．
(2)弹簧的形变量x：弹簧伸长(或缩短)的长度,不是弹簧的原长．
(3)劲度系数k：反映了弹簧的“软”、“硬”程度，由弹簧本身的性质决定．
(4)推论式：ΔF＝kΔx，式中ΔF、Δx分别表示弹力的变化量和形变的变化量． 下表是某同学为探索弹力和弹簧伸长的关系所测的几组数据：
(1)请你在图中的坐标线上作出F－x图像．
(2)写出曲线所代表的函数．(x用m作单位)(3)解释函数表达式中常数的物理意义．
【思路点拨】 根据已有的数据选好坐标轴、每个格所代表的物理量多少，是作好图像的关键．【精讲精析】 (1)将x轴每一小格取为1 cm，y轴每一小格取为0.25 N，将各点描到坐标纸上，并连成直线，如图所示．
(2)由图像得：F＝20x.
(3)函数表达式中的常数：
表示使弹簧伸长(或压缩)
1 m所需的拉力(或压力)
为20 N.【答案】 见精讲精析
【规律总结】 在物理学中经常用图像处理物理问题，应用图像的好处是：直观、方便.应用图像处理问题，要注意：(1)图像斜率的意义(或曲线切线斜率的意义)；(2)图像与纵轴、横轴交点的物理意义．变式训练
3．某同学在做“研究弹簧的伸长量与弹力的关系”实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，
作出外力F与弹簧总长
度L的关系图线如图所
示．(实验过程是在弹
簧的弹性限度内进行的)由图可知该弹簧的自然长度为________cm；
该弹簧的劲度系数为________N/m.
答案：10 50胡克定律的应用
[经典案例] 一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为( )【审题指导】 解此题要注意题中的l1、l2是弹簧的长度，计算时，设出原长计算形变量是关键．【答案】 C【借题发挥】 (1)应用胡克定律解题时，一定要弄清F＝kx中的x是弹簧的形变量．
(2)弹簧弹力的方向可以根据弹簧是处于压缩状态还是处于伸长状态来确定．反之，如果知道弹力的方向，也可确定弹簧是处于压缩还是伸长状态．课件33张PPT。4．2 怎样分解力目标导航
1.知道力的分解的含义及力的分解的方法．
2．知道力的分解要从实际情况出发．
3．会用图示法根据实际要求运用平行四边形定则求分力．(重点)1．力的分解原因：沿着某方向作用的一个力，确实能产生______方向的作用效果，这些效果就是由这个力的_____产生的，所以,在实际应用中，常常需要对力进行_____．其他分力分解2．力的分解方法
力的合成遵循平行四边形定则，力的分解也应遵循________________，在进行力的分解时，必须根据力的作用效果，获得一些关于分力的_____ (例如分力的大小或分力的方向等)，才能根据平行四边形定则求出分力．平行四边形定则信息3．力分解的依据：力的分解必须依据力的___________．
4．正交分解：把一个力分解成_________的两个分力，称为正交分解法，是物理学中最常用方法．作用效果互相垂直要点一 力的分解的理解
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1．将一个力进行分解时,分解的方法唯一吗?分力与合力有等效性吗？
2．力的合成与力的分解都遵守平行四边形定则吗？合成与分解互为逆运算吗？1.力的分解原则
(1)一个力分解为两个力，从理论上讲有无数组解．因为同一条对角线可以构成的平行四边形有无穷多个(如图所示)．
(2)实际分解时，按力的作用效果可分解为两个确定的分力．2．力的分解的思路3．力的效果分解的常见实例 (2012·上海高一检测)如图所示，两完全相同的小球在挡板作用下静止在倾角为θ的光滑斜面上，求甲、乙两种情况下小球对斜面的压力之比．【思路点拨】 根据重力的效果将重力分解,画出平行四边形利用几何关系求解．【答案】 1∶cos2θ
【规律总结】 根据力的实际效果分解力时,一般按照下列顺序进行：
(1)首先根据力的实际效果确定两个分力的方向．
(2)根据两个分力的方向作出力的平行四边形,确定表示分力的有向线段．
(3)利用数学知识解平行四边形或三角形，计算分力的大小和方向．变式训练
1．如图所示，光滑小球放在夹角为45°的竖直墙壁和斜面之间，处于静止状态，则斜面对球的弹力与球的重力的
大小之比为多少？墙对球的
弹力与球的重力的大小之比
又为多少？要点二 力的正交分解
?学案导引
1．物体受多个力的作用时，怎样确定某个力的实际作用效果？
2．在力的正交分解中如何选取坐标轴？如何计算合力？1.目的：将力的合成化简为同向、反向或垂直方向的分力，便于运用普通代数运算公式解决矢量的运算，“分”的目的是为了更好的“合”．
2．适用情况：适用于计算三个或三个以上力的合成．3．步骤
(1)建立坐标系：以共点力的作用点为坐标原点，直角坐标系x轴和y轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上．
(2)正交分解各力：将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴上，并在图上注明，用符号Fx和Fy表示，如图所示．(3)在图上标出力与x轴或力与y轴的夹角，然后列出Fx、Fy的数学表达式，与两轴重合的力不需要分解．
(4)分别求出x轴、y轴上各力的分力的合力，即：
Fx＝F1x＋F2x＋…
Fy＝F1y＋F2y＋… 如图，已知共面的三个力F1＝20 N、F2＝30 N、F3＝40 N作用于物体的同一点上,三个力之间的夹角都是120°，求合力的大小和方向．
【思路点拨】 建立正交坐标系，将每个力向两个相互垂直的方向分解，然后求出这两个方向上的合力，最后求出总的合力．【借题发挥】 本题如果直接对三个力两两合成求合力，过程十分繁乱．因此可以选择两个互相垂直的方向先进行力的正交分解，然后再进行力的合成．用正交分解法求共点力的合力建立坐标系时，应注意让尽可能多的力落在坐标轴上．变式训练
2．大小均为F的三个力共同作用于O点，如图所示，F1与F2、F2与F3之间的夹角均为60°,求它们的合力．答案：2F 方向与F2相同力的分解的实际应用
[经典案例] (12分) 某压榨机的结构示意图如图所示，其中B点为固定铰链，若在A铰链处作用一垂直于壁的力F，则由
于力的作用，使滑块C压紧物
体D.设C与D光滑接触，杆的重力不计，压榨机的尺寸如图所示，求物体D所受压力的大小是F的多少倍？(滑块C重力不计)
【审题指导】 审题时要注意以下两个层次:
(1)F的作用有两个效果沿AB和AB′方向压缩两杆．
(2)杆AB′的弹力产生两个效果，沿水平方向向左推C和沿竖直方向挤压C.力F2的作用效果是对滑块C产生水平向左推的分力和竖直向下压紧的分力N′，将力F2沿水平方向和竖直方向分解，如图(b)所示，由此有：N′＝F2sinθ(4分)
由题图中的几何关系可知tanθ＝10，由以上三式可得滑块C对物体D的压力：N＝N′＝5F.(4分)
【答案】 5倍【借题发挥】 在解决具体的物理问题时，一般都应该感受并确立力的实际作用效果，按力的效果确定好分力的方向．再遵循平行四边形定则画出力的平行四边形，从而将实际的物理问题转化为一个根据已知边角关系求解的几何问题加以求解．课件34张PPT。4．3 共点力的平衡及其应用目标导航
1.知道平衡状态和平衡力的概念．
2．掌握共点力的平衡条件．
3．会用共点力的平衡条件解决有关平衡问题．(重点＋难点)一、生活离不开平衡
如果物体保持_____或匀速直线运动状态称物体处于平衡状态．
二、从二力平衡到共点力平衡
1．在共点力作用下物体的平衡条件是__________．即F合＝__.
2．共点力作用下物体的平衡条件在直角坐标系中可表示为Fx＝__，Fy＝__.静止合力为零000想一想
物体的速度为零，物体是否处于平衡状态？
提示：不一定，因为速度为零时物体所受合外力不一定为零，例如竖直上抛上升到最高点的那一时刻，物体速度为零，所受合外力为重力．要点一 对平衡状态和平衡条件的理解
?学案导引
1．物体的平衡状态指的是什么？如何判断？
2．平衡状态的物体满足哪些条件？1.动态平衡与静态平衡的比较
物体的平衡状态分为静态平衡(物体保持静止)和动态平衡(物体做匀速直线运动)两种形式．
(1)区别：物体的加速度和速度都为零的状态叫做静止状态;物体的加速度为零,而速度不为零且保持不变的状态是匀速直线运动状态.
(2)联系：静态平衡和动态平衡的共同点是运动状态保持不变，加速度为零3．由平衡条件得出的结论
(1)物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个力必定等大反向，是一对平衡力．
(2)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等大反向．
(3)物体受N个共点力作用处于平衡状态时，其中任意一个力与剩余(N－1)个力的合力一定等大反向．
(4)当物体处于平衡状态时，沿任意方向物体所受的合力均为零．特别提醒：平衡状态与力的平衡不同，平衡状态指物体的匀速直线运动或静止状态，力的平衡是作用在同一处于平衡状态的物体上的几个力所满足的一种关系．力的平衡是物体平衡的条件，物体处于平衡状态是力的平衡的结果． 下面关于共点力的平衡与平衡条件的说法正确的是( )
A．如果物体的运动速度为零，则必处于平衡状态
B．如果物体的运动速度大小不变，则必处于平衡状态
C．如果物体处于平衡状态，则物体沿任意方向的合力都必为零D．如果物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态，则任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相同
【思路点拨】 处于平衡状态的物体，在运动形式上是处于静止或匀速直线运动，从受力上来看是所受合外力为零．【精讲精析】 物体运动速度为零时不一定处于静止状态，A选项错；物体运动速度大小不变、方向变化时，不是做匀速直线运动,一定不是处于平衡状态，B选项错；物体处于平衡状态时，合力为零，物体沿任意方向的合力都必为零，C选项正确；任意两个共点力的合力与第三个力等大反向、合力为零,物体处于平衡状态，D选项错误．【答案】 C
【规律方法】 (1)判断物体是否处于平衡状态，可依据平衡条件，也可以利用平衡状态的定义．
(2)物体受多个共点力而平衡时，平衡条件可以有不同的叙述形式，如任何一个力必与其他所有力的合力大小相等，方向相反．变式训练
1．下列图示中哪些是静态平衡，哪些是动态平衡？解析：根据动态平衡和静态平衡的概念，(1)和(2)中的物体A均做匀速直线运动，所以都是动态平衡，(3)中物体A向上运动时受重力作用，合力不为零，不是平衡状态，(4)中物体A处于静止状态，是静态平衡
答案：(4)是静态平衡 (1)、(2)是动态平衡要点二 共点力平衡问题的求解方法及步骤
?学案导引
1．常见共点力平衡问题的方法有哪些？共同点是什么？
2．求解共点力平衡问题的基本思路和步骤是什么？1.共点力平衡问题的常用方法
(1)合成法：对于三个共点力作用下的物体平衡,任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反．
(2)分解法：对于三个共点力作用下的物体平衡，任意一个力沿与另外两个力反方向进行分解，所得分力与另外两个力大小相等、方向相反．(3)正交分解法：把力沿两个互相垂直的方向进行分解的方法叫正交分解法．选共点力作用的交点为坐标原点，恰当地建立直角坐标系xOy，将各力沿两坐标轴依次分解为互相垂直的两个分力．然后分别求出相互垂直的x、y两个方向的合力且满足平衡条件Fx＝0，Fy＝0.多用于物体受到三个以上共点力作用而平衡的情况．2．处理共点力平衡的一般步骤
(1)根据问题的要求和计算方便，恰当地选择研究对象．
(2)对研究对象进行受力分析，画出受力分析图．
(3)通过“平衡条件”，找出各力之间的关系,把已知量和未知量联系起来．
(4)求解，必要时对求解结果进行讨论． (2011·高考江苏卷)如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g.若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为( )【思路点拨】 本题属于三力平衡，可以根据任意两个力的合力与第三力等大反向求解,也可以根据力的分解求解，还可以用正交分解法求解．【答案】 A
【规律总结】 处理平衡问题，应注意要先确定研究对象(可以是物体，也可以是一个点)，再正确地分析物体的受力情况，根据物体的受力，结合物体的平衡条件来选择合适的解题方法，一般情况若物体受三个力作用时，常用合成法或分解法，受力个数多于三个一般要用正交分解法．变式训练
2．(2011·高考广东卷)如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止．下列判断正确的是( )A．F1>F2>F3 B．F3>F1>F2
C．F2>F3>F1 D．F3>F2>F1
解析：选B.P点在三力F1、F2、F3作用下保持静止，则其合外力为零，F1、F2的合力F12与F3等大反向．对三角形PF1F12，由大角对大力可知，F12>F1>F2，从而可得F3>F1>F2.整体法、隔离法在平衡问题中的应用
[经典案例] (2012·山西大学附中高一检测)如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体
A，A的左端紧靠竖直墙，A
与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态，若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则( )
A．球B对墙的压力增大
B．物体A与球B之间的作用力增大
C．地面对物体A的摩擦力减小
D．物体A对地面的压力减小【思路点拨】 A、B都处于静止状态，运动状态相同．在判断地面对A的摩擦力、A对地面的压力以及墙壁对B的弹力时，可将A、B看做一个整体来处理．判断A、B间的作用力时，可以隔离B来分析．【解题样板】 将A、B作为一个整体来研究,受力如图所示，受到总的重力GA＋GB、地面对A的支持力NA、地面的静摩擦力fA、墙壁对B的弹力NB.根据平衡条件有
水平方向：fA＝NB竖直方向：NA＝GA＋GB
可见，当A向右移动少许时，物体A对地面的压力不变．
再隔离B分析，如图所示，受到重力GB、墙壁的弹力NB、A对B的弹力N三个力的作用．根据平衡条件可知，弹力N和NB
的合力与GB等大反向，如图．
则有【答案】 C
【借题发挥】 当涉及多个研究对象时，如果一个一个地用隔离法来研究，不仅麻烦，而且无法直接判断它们之间的运动趋势，较难处理，但采用整体法来解决，就直观容易得多，必要时再隔离物体分析．
