4.1.1 共点力作用下物体的平衡（导）—教科版高中物理必修一学案

4.1.1
共点力作用下物体的平衡
【学习目标】1、理解共点力作用下的物体平衡条件及其在解题中的应用。2、掌握几种常见的平衡问题的解题方法。
【重点难点】重点：共点力作用下物体的平衡条件
难点：共点力平衡条件的应用
【自主学衡状态：
一个物体在共点力作用下，如果保持
或
运动，则该物体处于平衡状态。
平衡条件：
物体受到的合外力
．即F合=
其正交分解式为F合x=
；F合y=
，
平衡条件的推论：（1）、几个共点力作用于物体而平衡，其中任意几个力的合力与剩余几个力（一个力）的合力一定等值反向。（2）、当物体受到三个非平行的共点力作用而平衡时，这三个力必交于
。
（3）、物体在三个共点力的作用下处于平衡时，三个力平移后构成一个首尾相接、封闭的
。
3、共点力的平衡：作用在物体的几个力的合外力为零，叫做
。若物体受到两个力作用处于平衡状态，则这两个力必定大小
，方向
，作用在同一直线上。若物体受三个共点力作用而平衡，任意两个力的合力必定跟第三个力
。物体受N个共点力作用而平衡，则任意一个力与其余力的合力
。
4、平衡问题的处理：当物体在两个力作用处于平衡时，则这两个力一定
；当物体在三个力作用处于平衡时，往往采用
或三角形法则；当物体在四或四个以上力作用处于平衡时，往往采用
【交流讨论】
【成果展示】展示学生交流讨论成果
【教师执导】教师引导、点拨、辨析、梳理，阐释内涵与外延等（略）
【学以致用】
类型一：共点力作用下物体的平衡
例1、物体在共点力作用下，下列说法中正确的是(　　)
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．物体所受合力为零，就一定处于平衡状态
D．物体做匀加速运动时，物体处于平衡状态
【变式1】如图所示，木块在拉力F作用下，沿水平面向右做匀速直线运动，则力F与摩擦力的合力方向一定是(　　)
A．向上偏右　　　　
B．向上偏左
C．向左　　　　　　
D．竖直向上
【变式2】如图所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态．则该力可能为图中的(　　)
A．F1
B．F2
C．F3
D．F4
类型二：利用平行四边形定则解平衡问题
例2：用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中，如图所示．已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°，则ac绳和bc绳中的拉力分别为(　　)
A.mg，mg　　
B.mg，mg
C.mg，mg　　
D.mg，mg
【变式】如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角为45°，日光灯保持水平，所受重力为G，下列说法正确的是(　　)
A．两绳对日光灯的合力大小为G
B．两绳的拉力和重力不是共点力
C．两绳的拉力大小分别为G和G
D．两绳的拉力大小分别为G和G
类型三：用正交分解法求解平衡问题
例3：如图所示，质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC，∠BAC＝α，AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面AC的推力．物块与墙面间的动摩擦因数为μ，现物块静止不动，则(　　)
A．物块可能受到4个力作用
B．物块受到墙的摩擦力的方向一定向上
C．物块对墙的压力一定为Fcosα
D．物块受到摩擦力的大小等于μFcosα
【变式】如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，∠ABC=α，AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC的推力。求：
（1）若物块静止不动，则摩擦力的大小为多少？
（2）若物块匀速滑动，则物块与墙面间动摩擦因数为多大？
参考答案
【自主学习】
静止
、匀速直线运动
为零、0、0、0
、
一点、三角形
平衡力、相等、相反、等大反向、等大反向
等大反向、平行四边形定则、正交分解法
类型一：共点力作用下物体的平衡
例1、C
【变式1】D
【变式2】BC
类型二：利用平行四边形定则解平衡问题
例2：A
【变式】AC
类型三：用正交分解法求解平衡问题
例3：AC
【变式】（1）mg+Fsinα
（2）