3.5共點(diǎn)力平衡（動(dòng)態(tài)平衡）課件-高一上學(xué)期物理人教版

共點(diǎn)力的平衡動(dòng)態(tài)平衡回顧受力分析步驟1明確研究對(duì)象

受力少的整體?隔離?2按順序分析其他物體對(duì)研究對(duì)象的力①已知力②非接觸力③接觸力彈力順時(shí)針繞一圈看幾個(gè)接觸面/點(diǎn)④3列式

三力平衡-合成法/正交分解

四力多力平衡-正交分解方向大小壓支N垂直于接觸面結(jié)合狀態(tài)繩子T只能拉結(jié)合狀態(tài)-一根繩子拉力相等-活結(jié)（繞過輪/環(huán)）桿動(dòng)桿（鉸鏈）沿桿，定桿看狀態(tài)結(jié)合狀態(tài)彈簧可拉可推，兩方向F=kx或

結(jié)合狀態(tài)摩擦力判類型相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)靜止滑動(dòng)摩擦靜摩擦方向：和相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反大?。篺=μN(yùn)N結(jié)合狀態(tài)找大小大小方向：狀態(tài)法

最大fm=μN(yùn)臨界態(tài)技巧優(yōu)先關(guān)注物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

保持靜止/緩慢移動(dòng)=平衡=合外力為0=加速度為0N≠0μ≠0衣架鉤光滑，物體質(zhì)量m，繩夾角α:拉力T和衣服重力關(guān)系：b下移:繩夾角_____

繩拉力F_____N桿右移:

繩夾角_____

繩拉力_____晾衣服模型兩分力相等，合力在角平分線上，F(xiàn)合=2F分cos（θ/2）

合力不變，兩相等分力夾角越大，分力越大不變不變?cè)龃笤龃罄K長L,桿水平間距d,sinα/2=d/L【例】我國選手陳一冰多次勇奪吊環(huán)冠軍，是世錦賽四冠王。下圖為一次比賽中他先雙手撐住吊環(huán)（如圖a所示），然后身體下移，雙臂緩慢張開到圖b位置．則每條繩索的張力

A．

保持不變

B．

逐漸變小

C．

逐漸變大

D．先變大后變小合力不變，兩相等分力夾角越大，分力越大變(多選)假設(shè)所用的木楔為等腰三角形，木楔的頂角為θ，現(xiàn)在木楔背上加一力F，方向如圖，木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力FN，則(

)A．若F一定，θ大時(shí)FN大B．若F一定，θ小時(shí)FN大C．若θ一定，F(xiàn)大時(shí)FN大D．若θ一定，F(xiàn)小時(shí)FN大【例】運(yùn)動(dòng)員的雙手握緊豎直放置的圓形器械，若手臂OA、OB的拉力分別是FA、FB，手臂OB不動(dòng)，在手臂OA由水平方向緩慢移到OA′位置過程中，下列表述正確的是A．FA一定小于運(yùn)動(dòng)員的重力GB．FA與FB的合力始終大小不變C．FA的大小保持不變D．FB的大小保持不變圖解法→畫平四（優(yōu)先將恒力等大反向）→找三角形F1先減小后增大，F(xiàn)2一直減小三力平衡→一力恒力，一力方向不變【導(dǎo)例4】光滑半球面上的小球被一通過定滑輪的力F由底端緩慢拉到頂端的過程中,試分析繩的拉力T及半球面對(duì)小球的支持力FN的變化情況三個(gè)力本身之間無明顯關(guān)系時(shí)，借助外界桿繩找相似三角形技巧：找力三角∽實(shí)物三角

對(duì)應(yīng)邊比值相等列式hRGTN解:小球受力如圖示,則力的三角形與邊長△AOC相似,相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例得A-B過程:L減小,T減小,N不變.三個(gè)力本身之間無明顯關(guān)系時(shí)，借助外界桿繩找相似三角形技巧：找力三角∽實(shí)物三角

對(duì)應(yīng)邊比值相等列式例(多選)如圖,柔軟輕繩ON的一端O固定，其中間某點(diǎn)M拴一重物，用手拉住繩的另一端N，初始時(shí)，OM豎直且MN被拉直，OM與MN之間的夾角為α(α＞2(π))．現(xiàn)將重物向右上方緩慢拉起，并保持夾角α不變．在OM由豎直被拉到水平的過程中繩子拉力變化三力平衡先合成

一個(gè)力恒力，另外兩個(gè)力夾角不變（畫圓）技巧：畫平四找三角，三角形外接圓，恒力對(duì)恒角，定弦對(duì)定角注意：直徑對(duì)應(yīng)最長的弦長，直徑對(duì)的圓周角90度法二：函數(shù)拉密定理a/sinα=b/sinβ=c/sinγ一個(gè)力恒力，另外兩個(gè)力夾角不變（畫圓）練(多選)置于地面的矩形框架中用兩細(xì)繩拴住質(zhì)量為m的小球,繩B水平.設(shè)繩A、B對(duì)球的拉力大小分別為FA

、FB,它們的合力大小為F.現(xiàn)將框架在豎直平面內(nèi)繞左下端緩慢旋轉(zhuǎn)90°到虛線位置,在此過程中三力平衡一個(gè)力恒力，另外兩個(gè)力夾角不變（畫圓）技巧：畫平四找三角，三角形外接圓，恒力對(duì)恒角，定弦對(duì)定角注意：直徑對(duì)應(yīng)最長的弦長，直徑對(duì)的圓周角90度FFAFB始終不變一直增大先增大后減小一個(gè)力恒力，另外兩個(gè)力夾角不變（畫圓）四個(gè)力

正交分解解析式法導(dǎo)50頁針對(duì)訓(xùn)練2.（多選）如圖所示，一個(gè)人通過光滑定滑輪拉住一個(gè)木塊，人和木塊均靜止；當(dāng)人向右跨了一步后，人與重物重新保持靜止，下述說法中正確的是

A．地面對(duì)人的摩擦力減小B．地面對(duì)人的摩擦力增大C．地面對(duì)人的支持力增大D．地面對(duì)人的支持力減小BC數(shù)學(xué)關(guān)系熟記0-90°內(nèi)

θ增大sinθ增大cosθ減小體會(huì)N有無大小按需分配，f靜有無大小方向均按需分配GNfθGcosθ=G1G2=Gsinθ解:由平衡條件得,垂直斜面：支持力N=Gcosθ沿斜面

：

摩擦力f=Gsinθ因f=μN(yùn)聯(lián)立得μ=f/N=tanθ力的分解法【斜面模型】已知物體重力G,斜面傾角為θ時(shí),它能沿斜面勻速下滑,求物體和斜之間的動(dòng)摩擦因數(shù).思考：1物體在斜面上保持靜止摩擦力的要求？2物塊恰好靜止在斜面μ滿足什么條件？

3想要物體開始滑動(dòng)需要滿足什么關(guān)系？f需靜=Gsinθ＜f靜max=μGcosθf需靜=Gsinθ=f靜max=μGcosθf需靜=Gsinθ＞f靜max=μGcosθ【斜面模型】總結(jié)μ反應(yīng)了斜面粗糙程度μ＞tanθ物體可以靜止在斜面上μ=tanθ物體剛好靜止在斜面上，也可勻速下滑μ＜tanθ物體無法靜止在斜面上，此時(shí)不處于平衡態(tài)

F

F已知木塊質(zhì)量m,在F的作用下靜止，斜面傾角度

，物體與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求推力的范圍。（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）多力平衡的處理----正交分解當(dāng)μ≥tanα當(dāng)μ＜tanαFmin=0此時(shí)摩擦力向上f=mgsinαFmax=mgsinα+μmgcosα摩擦力向下f=μmgcosαFmin=mgsinα-μmgcosα

此時(shí)摩擦力向上f=μmgcosαFmax=mgsinα+μmgcosα摩擦力向下f=μmgcosα若F水平呢再次注意：N的大小有無和f靜的大小有無方向結(jié)合狀態(tài)分析，按需分配物體打滑的臨界f靜=f動(dòng)=μN(yùn)N看狀態(tài)思考與提醒：F最小值能否為0？分類討論μ＜tanα?xí)r

當(dāng)μ≥tanα?xí)r？隨著F增大，f靜會(huì)如何變化？練.（多選）如圖所示，位于斜面上的物塊M在沿斜面向上的力F作用下，處于靜止?fàn)顟B(tài)，則斜面作用于物塊的靜摩擦力的A．方向可能沿斜面向上B．方向一定沿斜面向下C．大小可能等于零D．大小可能等于F練.物塊靜止在固定的斜面上，分別按圖所示的方向?qū)ξ飰K施加大小相等的力F，施力后物塊仍然靜止，則物塊所受的靜摩擦力一定增大的是再次體會(huì)N有無大小按需分配，f靜有無大小方向按需分配四個(gè)力正交分解列式看變化上作業(yè)本?。?duì)四圖畫出受力圖并列出兩個(gè)平衡方程動(dòng)態(tài)平衡問題三力平衡用好結(jié)論兩分力相等，合力在角平分線上，F(xiàn)合=2F分cos（θ/2