幻灯片 1
第四章 物体的平衡
第一节
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幻灯片 31．知道共点力的概念．
2．知道物体的平衡状态．
3．通过实验寻找共点力的平衡条件．
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幻灯片 4一、共点力作用下物体的平衡状态
1．平衡状态：物体在共点力的作用下，保持 或做 的状态．
2．举例：光滑水平面上匀速滑动的物块；沿斜面匀速下滑的木箱；天花板上悬挂的吊灯等．
静止
匀速直线运动
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幻灯片 5物体保持静止与物体在某一时刻的速度为零是一回事吗？都是处于平衡状态吗？
提示：不是．若物体某一时刻速度为零而合力不为零，则不是平衡状态．
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幻灯片 6二、共点力作用下物体的平衡条件
1．实验探究
如图甲所示，将三个弹簧测力计放在同一个平面内，并将三个弹簧测力计的挂钩挂在同一物体上．先将其中的两个成某一角度θ固定起来，然后用手拉第三个弹簧测力计．平衡时分别记下三个弹簧测力计的示数及作用力的方向，并按各力的大小、方向作出力的图示，根据力的平行四边形定则，看看这三个力有什么关系．(注意θ不宜过大或过小)．
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由图乙可以看出，其中两个力的合力与第三个力大小 、方向 ．
相等
相反
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2．实验结论
物体在三个共点力作用下的平衡条件是：任意两个力的 与第三个力大小 、方向 ，且在__________ ______． (即这三个共点力的合力为零)
3．平衡条件：物体所受的 为零，即 ＝0，或F合x＝0，F合y＝0．
合力
相等
相反
同一平
面内
合外力
F合
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幻灯片 122．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．
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幻灯片 14平衡状态的判断
物体在共点力作用下，下列说法正确的是
A．物体的速度在某一时刻等于零时，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，一定处于平衡状态
C．物体所受合力为零时，就一定处于平衡状态
D．物体做匀加速直线运动时，物体处于平衡状态
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幻灯片 15【思路点拨】①判断物体是否处于平衡状态的依据是F合＝0或物体的加速度a＝0，只要F合＝0或a＝0，物体一定处于平衡状态．②物体处于静止状态和物体的速度等于零不是一回事，若v＝0，F合＝0，则物体处于平衡状态，而在v＝0的时刻，F合不一定等于零，物体不一定处于平衡状态．
解析：本题考查了对平衡状态的理解与判断．处于平衡状态的物体，从运动形式上看处于静止或匀速直线运动状态，从受力上看，物体所受合力为零．
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某一时刻速度为零的物体，其受力不一定为零，故不一定处于平衡状态，选项A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，处于非平衡状态，故选项B错误，选项C正确；物体做匀加速直线运动，所受合力不为零，故不是平衡状态，选项D错误．
答案：C
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幻灯片 17【针对训练】 1．一个物体处于平衡状态，下列说法正确的是( )
A．该物体一定处于静止状态
B．如果该物体受到力的作用，则它所受外力的合力等于零
C．该物体可能有很大的速度
D．该物体一定不受力
解析：平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动，此时物体所受到的合力为零．
答案：BC
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幻灯片 18用平衡条件解决问题
如图所示，质量为m的物体受到推力F作用，沿水平方向做匀速直线运动，已知推力F与水平面的夹角为θ，物体与地面间的动摩擦因数为μ，则物体所受的摩擦力大小为
A．Fcos θ
B．μmg
C．μFsin θ
D．μ(mg＋Fsin θ)
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幻灯片 19解析：物体做匀速直线运动，处于平衡状态．物体在运动过程中受力如图，由平衡条件可知：f＝Fcos θ，选项A正确；由公式f＝μFN可知：f＝μ(mg＋Fsin θ)，故选项D正确，选项B、C错误．
答案：AD
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幻灯片 20【针对训练】 2．例2中若力F与水平面的夹角θ斜向上，物体做匀速直线运动，求：
(1)物体所受的摩擦力；
(2)拉力F与摩擦力f的合力方向如何？
解析：(1)物体受力如图所示，由平衡条件得
f＝Fcos θ，FN＋Fsin θ－mg＝0
又f＝μFN
故f＝μ(mg－Fsin θ)＝Fcos θ．
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(2)物体受重力、支持力、拉力、摩擦力作用处于平衡状态，其合力为零，由于重力和支持力的合力沿竖直方向可知，拉力F和摩擦力的合力一定沿竖直方向向上．
答案：见解析
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幻灯片 23误区：解决平衡问题时，对静摩擦力的变化分析不够导致错误
【典型例题】 如图所示，物体m静止在倾角为θ的斜面上，用水平力F推物体m，若F由零稍微增大一些，但m仍静止，则
A．物体m受到的静摩擦力一定减小
B．物体m受到的合外力不变
C．斜面受到的压力增大
D．物体m对斜面的静摩擦力一定增大
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幻灯片 24【尝试解答】当物体不受F作用时，由受力分析可知：沿斜面方向，有摩擦力Ff＝mgsin θ；沿垂直斜面方向，斜面对物体的支持力FN＝mgcos θ．当水平力F作用于物体m上并由零稍微增大后，物体仍静止，所受合外力为零，故选项B正确．
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幻灯片 25由分析知：Ff＋Fcos θ＝mgsin θ，FN＝Fsin θ＋mgcos θ．因而，当F稍微增大一些时，FN必增大，斜面受到的正压力增大，选项C正确．F开始增大，Ff减小，当F增大到Fcos θ＝mgsin θ时，Ff＝0，当F继续增大时，物体m相对于斜面有向上的运动趋势，故静摩擦力改变方向，此时沿斜面方向上平衡方程变为：Fcos θ＝mgsin θ＋Ff．当F继续增大时，Ff亦继续增大，直至物体开始滑动，故选项A、D错误，选项B、C正确．
答案 BC
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【误区警示】本题易多选A项或者D项．误认为初状态摩擦力沿斜面向上，F增大；摩擦力减小，误选A项．若误认为摩擦力沿斜面向下，F增大，摩擦力增大，误选D项．其实要确定初状态摩擦力方向，须比较Fcos θ与mgsin θ关系，静摩擦力方向与大小随外力变化而变化，一定要结合物体的受力情况和状态来进行受力分析．
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谢谢观看！
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