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6.共点力作用下物体的平衡
必备知识·自主学习关键能力·合作探究
随堂演练·自主检测
课标要求思维导图
1.知道平衡状态,掌握共点
力的平衡条件,并会分析生
产生活中的相关问题.
2.会对物体的受力进行分
析.
3.会利用合成法或正交分
解法分析计算平衡问题.
必备知识·自主学习
一、共点力作用下物体的平衡状态与平衡条件
1.如果物体保持静止或________运动状态,我们就说,这个物体处
匀速直线
于平衡状态.
2.要使物体保持________状态,作用在物体上的力必须满足一定的
平衡
条件,这个条件叫作平衡条件.
3.在共点力作用下物体的平衡条件是:物体受到的合力为
________.如果用F表示合力,那么这个平衡条件可以写成F=0.
零合合
二、平衡条件的应用
当物体受到多个共点力(在同一平面内)的作用时,也可用________
正交分解
的方法,将各个力沿选定的直角坐标分解,如果沿x轴方向的合力为
零,沿着y轴方向的合力也为零,则物体处于平衡状态.平衡条件可
写成合=0
合=0
这种分解方法,在解决多个共点力问题时经常会用到.
[举例]共点力的平衡书、小球均处于平衡状态
[导学]静止状态与速度为0不是一回事.物体保持静止状态,说明
v=0、a=0两者同时成立.若仅是v=0,而a≠0,物体处于非平衡状
态.如上抛到最高点的物体,此时v=0,但由于重力的作用,它的加
速度a=g,方向竖直向下,物体不可能停在空中,它会向下运动,所
以物体并不能处于平衡状态.
关键能力·合作探究
探究点一共点力作用下物体的平衡条件及应用
1.平衡状态
平衡状态①静止;②匀速直线运动
静止v=0、a=0同时具备的情形
匀速直线运动速度的大小、方向皆不变化
2.平衡条件
(1)F=0,物体所受到的合外力为零.
合
(2)
合=0,其中F和F分别是将力进行正交分解后,物体在x
合=0x合y合
轴和y轴上所受的合力.
3.由平衡条件得出的三个结论
【典例示范】
题型1对共点力平衡条件的理解
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.物体处于平衡状态,所受合力一定为零
D.物体处于平衡状态时,物体一定做匀速直线运动
答案:C
解析:处于平衡状态的物体,从运动形式上来看是处于静止或匀速直线运动状态,
从受力上来看,物体所受合力为零.某一时刻速度为零的物体,受力不一定为零,
故不一定处于平衡状态,选项A、D错误;物体相对于另一物体静止时,该物体不
一定静止,如当另一物体做变速运动时,该物体也做变速运动,此物体处于非平衡
状态,故选项B错误;由共点力的平衡条件可知选项C正确.
题型2共点力平衡条件的应用
例2(一题多解)如图所示,质量为m的小球置于倾角为30°的光滑斜
面上,劲度系数为k的轻质弹簧,一端系在小球上,另一端固定在墙
上的P点,小球静止时,弹簧与竖直方向的夹角为30°,则弹簧的伸
长量为()
3
A.B.
2
33
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