3.6 共点力作用下物体的平衡,从高耸的山峰、凌空托起的巨石到我们脚下的大地；从摩天高楼、电视塔到家庭中的家具，摆设，无一不处于平衡状态。,共点力的平衡,作用在物体的同一点，或作用线相交于一点的几个力称为共点力。,一.共点力,限 速40km/s,G,F,2,F,1,F,1,F,2,F,3,F,f,N,G,为了明确表示物体所受的共点力，在作示意图时，可以把这些力的作用点画到它们作用线的公共交点上。,在不考虑物体转动的状况下，物体可以当作质点对待，所以力的作用点都可以画在受力物体的重心上。,共点力的平衡状态,平衡的种类,假设物体缓慢移动则称为准静态。,B.动平衡：物体保持匀速直线运动状态。,A.静平衡：物体保持静止状态,平衡状态的运动学特征：,V=0 或V不变，即：a=0,留意：保持静止和瞬时速度为0不同,共点力的平衡状态,平衡状态,物体处于,静止,或者,匀速直线运动,的状态叫做,平衡状态,。,二.查找共点力的平衡条件,N,G,静止在桌面上的木块,F,f,N,G,匀速行驶的汽车,G,N,f,静止在斜面上的木块,共点力的平衡条件,1物体受两个共点力作用时的平衡条件。二力平衡的条件是：两个力的大小相等、方向相反，并在同始终线上。,即F合=0。,2物体受两个以上共点力作用时的平衡条件。当物体受到 三个共点力 作用时，它的平衡条件又是什么呢?,试验与探究：,F,1,F,2,F,3,O,演示,2三个力的平衡条件：,2.三力平衡条件,：,任意两个力的合力与第三个力等大反向,，即：,F,合,=0,1二力平衡条件：,F,合,=0,3.多力平衡条件：物体受N个共点力处于平衡状态时，其中任意一个力与剩余N-1个力的合力肯定等大反向 即：,4、当物体处于平衡状态时，沿任意方向的合力为零,5、物体在某个方向上处于平衡状态，此方向的合力为零,F,合,=0,3共点力的平衡条件：,例1：如下图，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？,F,F,N,G,共点力的平衡,例1：如下图，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？,F,F,N,G,F,合,解法一：合成法,F=F合=G/cos,FN=Gtan,共点力的平衡,拓展：假设再减小绳长L，上述二力大小将如何变化？,例1：如下图，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？,F,F,N,G,F,2,F,1,解法二：分解法,F=F合=F2=G/cos,FN=F1=Gtan,共点力的平衡,例1：如下图，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？,F,F,N,F,y,F,x,G,x,y,解法三：正交分解法,X：FN-Fsin=0,Y：Fcos-G=0,解得：F=G/cos,FN=Gtan,共点力的平衡,例2：物体A在水平力F1=400N的作用下，沿倾角=60的斜面匀速下滑，如下图。物体A受的重力G=400N，求斜面对物体A的支持力和A与斜面间的动摩擦因数.,A,F,1,60,F,1,F,N,G,F,y,x,共点力的平衡条件,当物体处于平衡状态时，它所受的某一个力与它受的其余的力的合力等值反向。,重要推论,共点力的平衡解题方法小结,1.正确选取争论对象,2.隔离物体，分析物体的受力，画出受力图,3.依据作用效果，准确进展力的分解或力的合成,4.依据平衡条件，列方程求解,正交分解法解平衡问题的一般思维程序为,选择研究对象：处于平衡状态下的物体；,对研究对象进行受力分析，画好受力图；,建立直角坐标系（原则是尽量减少力的分解）；,根据平衡条件布列方程,解方程(组)，必要时验证结论。,此方法是力学解题中应用最普遍的方法，应留意学习。,共点力作用下物体的平衡条件是：F合=0；,在建立直角坐标系时，要考虑尽量削减力的分解。,正交分解法把矢量运算转化成标量运算，极大的降低了数学应用的难度。,正交分解法,共点力的平衡条件,三.学以致用,1.质量为m的木块在与水平方向成角的推力F的作用下，在水平地面上作匀速运动，木块与地面间的摩擦因数为，那么木块受到的滑动摩擦力为：,A.mg,B.(mg+Fsin),C.(mg-Fsin),D.Fcos,此题答案：,B、D,4.,如图所示，物体在五个共点力的作用下保持平衡。如果撤去力,F,1,=10N,，而保持其余四个力不变，剩下这四个力的合力的大小和方向是怎样的？,F,3,F,2,F,1,F,4,F,5,答：五个共点力,F,合,=0,，,即：,F,合,=F,1,-F,2345,合,=0,，,F,2345,合,=F,1,=10 N,方向：与,F,1,方向相反，如图示,F,2345,合,例6.如图，某人通过定滑轮拉住一物体，当人向右跨一步后，人与物体保持静止，则 ,地面对人的摩擦力削减,地面对人的摩擦力增大,人对地面的压力不变,人对地面的压力削减,B,题型三 动态平衡问题的求解方法,例7、如图，用细绳AO、BO悬挂重物，BO水平，AO和竖直方向成300，假设AO、BO、所能承受的最大拉力分别为10N、6N，OC能承受足够大的拉力，为使细绳不被拉断，重物允许最大重力为多少？,A,30,0,O,B,C,