幻灯片 1----
幻灯片 21．认识力的平衡，平衡的种类及影响稳度的因素．
2．理解平衡状态及平衡条件．
3．会利用平衡条件解决共点力平衡的问题.
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幻灯片 3静止
匀速直线
合力为零
力的平衡
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幻灯片 4不稳平衡
稳定平衡
随遇平衡
稳度
重心高低
支持面的大小
低
大
静止状态
匀速直线运动
合力为零
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幻灯片 5一、对物体平衡状态的理解
1．从动力学的角度理解：处于平衡状态的物体所受的合外力为零，反过来物体受到的合外力为零，它一定处于平衡状态．
2．从运动学的角度理解
平衡状态的物体处于静止或匀速直线运动状态，此种状态其加速度为零．即处于平衡状态的物体加速度为零，反过来加速度为零的物体一定处于平衡状态．
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幻灯片 63．平衡状态和平衡条件的区别
(1)平衡状态指物体的匀速直线运动或静止状态，平衡条件是指要使物体保持平衡状态时，作用在物体上的力要满足的条件．
(2)力的平衡是作用在同一物体上的几个力所满足的一种关系，物体的平衡是物体所处的一种状态．力的平衡是物体平衡的条件，物体平衡是力的平衡的结果．
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幻灯片 7二、共点力的平衡条件及应用
1．物体平衡时各力的关系
(1)二力平衡：这两个共点力大小相等、方向相反．
(2)三力平衡：三个共点力平衡时，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反，而且在同一条直线上．
(3)n个力平衡：物体在n个共点力同时作用下处于平衡状态时，这些力在任何一个方向上的合力均为零．其中任意(n－1)个力的合力必定与第n个力等值反向，作用在同一直线上．
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幻灯片 82．应用平衡条件解题的步骤
(1)明确研究对象(物体、质点或绳的结点等)．
(2)对研究对象进行受力分析．
(3)建立合适的坐标系，应用共点力的平衡条件，选择恰当的方法列出平衡方程及关联方程．
(4)求解方程，并讨论结果．
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幻灯片 9三、处理共点力平衡时常用的方法
1．合成法与分解法
对于三力平衡问题，一般根据“任意两个力的合力与第三个力等大反向”的关系，借助三角函数、相似三角形等手段求解；或将某一个力分解到另外两个力的反方向上，得到的这两个力必定与另外两个力等大．
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幻灯片 103．相似三角形法：通常是寻找一个矢量三角形与一个结构(几何)三角形相似．
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幻灯片 114．矢量三角形法
物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接(如图5－3、4－1所示)，构成一个矢量三角形，反之，若三个力的矢量箭头首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合力必为零，利用三角形法，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识可求得未知力．矢量三角形作图分析法，优点是直观、简便，但它仅适于解决三力平衡问题．
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幻灯片 12特别提醒 (1)正交分解法主要解决三个及三个以上共点力平衡问题，将矢量运算转化为代数运算．
(2)相似三角形法适用于求解力的矢量三角形是一般形状的三角形问题．
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幻灯片 13教材资料分析
【迷你实验室】
验证共点力的平衡条件
如图5－3、4－2所示用3个弹簧测力计沿3个方向拉住一个物体，记下弹簧测力计的示数及作用力的方向，用平行四边形定则验证共点力作用下物体的平衡条件．
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幻灯片 21解析 处于平衡状态的物体，从运动形式上是处于静止或匀速直线运动状态，即加速度等于零；从受力上来看，物体所受合力为零．若某一时刻速度为零的物体，加速度不一定为零，则物体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，该物体不一定处于平衡状态，如当另一物体做变速运动时，该物体也做相同的变速运动，加速度不为零，则此物体处于非平衡状态，故选项B错误；物体随传送带一起匀速运动，加速度为零，物体处于平衡状态，选项C正确；弹簧上挂的重物，在力F撤去后会在弹簧拉力作用下产生向上的加速度，故不处于平衡状态，则选项D错误．由以上分析可知，本题正确选项为C.
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幻灯片 22答案 C
借题发挥 物体是否处于平衡状态要由物体所受的合力或加速度是否为零来加以判断，万万不可认为物体在某时刻的速度为零就是处于平衡状态．同时，处于平衡状态的物体可分为不稳定平衡、稳定平衡和随遇平衡三种．
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幻灯片 23【变式1】 下列物体中处于平衡状态的是( )．
A．静止在粗糙斜面上的物体
B．沿光滑斜面下滑的物体
C．在平直路面上匀速行驶的汽车
D．做自由落体运动的物体在刚开始下落的一瞬间
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幻灯片 24解析 在共点力的作用下，物体如果处于平衡状态，则该物体必同时具有以下两个特点：从运动状态来说，物体保持静止或者匀速直线运动，加速度为零；从受力情况来说，合力为零．物体在某一时刻的速度为零，并不等同于这个物体保持静止，如果物体所受的合力不为零，它的运动状态就要发生变化，在下一个瞬间就不再是静止的了，所以物体是否处于平衡状态要由物体所受的合外力和加速度判断，而不能认为物体某一时刻速度为零，就是处于平衡状态，本题的正确选项应为A、C.
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幻灯片 25----
幻灯片 26思路分析 应用平衡条件解题的步骤，选取研究对象，受力分析，列方程求解．
解析 (1)将小孩和雪橇作为整体进行受力分析，如右图所示．
将拉力F沿着水平方向和竖直方向进行正交分解，有
Fx＝Fcos θ，Fy＝Fsin θ
由于雪橇做匀速直线运动，满足物体平衡的条件，则在竖直方向上受力平衡，有
Fsin θ＋N＝mg
解得N＝mg－Fsin θ＝340 N，即地面对雪橇的支持力为340 N.
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幻灯片 27根据力的相互性可得，雪橇对地面的压力与地面对雪橇的支持力大小相等，方向相反，所以雪橇对地面的压力为340 N.
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幻灯片 28答案 (1)340 N (2)0.24
借题发挥 处理平衡问题的关键是正确地进行受力分析和应用平衡条件列方程求解，列方程时可以有多种方法，应根据条件灵活选用．当物体受到三个以上的力作用时，一般采用正交分解法较为简便．
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幻灯片 29【变式2】 如图5－3、4－7所示，物体A与B相对静止，共同沿固定斜面C匀速下滑，则( )．
A．A、B间无静摩擦力
B．B与斜面间的动摩擦因数μ＝tan α
C．B受到的滑动摩擦力的大小为mBg sin α
D．斜面受到B施加的滑动摩擦力的方向沿斜面向上
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幻灯片 37解析 五个共点力平衡，则五个力合力为零，选项A、B、C正确．撤去其中三个力，剩余两力，有可能合力仍为零，则D项错误．
答案 D
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幻灯片 382．关于平衡状态，下列说法正确的是( )．
A．竖直上抛物体到达最高点，物体处于平衡状态
B．木块放在斜面体的斜面上，随斜面体一起向右匀速运动，木块处于平衡状态
C．木块放在斜面体的斜面上，随斜面体一起向右匀加速运动，木块处于平衡状态
D．静止在匀加速运动的列车内的水平桌面上的杯子，处于平衡状态
答案 B
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幻灯片 39----
幻灯片 40----
幻灯片 414．在固定的斜面上有一质量为m＝2 kg的物体，如图5－3、4－11所示，当用水平力F＝20 N推物体时，物体沿斜面匀速上升，若α＝30°，求物体与斜面间的动摩擦因数．(g取10 m/s2)
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幻灯片 42解析 对物体受力分析如图所示，由平衡条件得：
在y轴方向上有：N＝mgcos α＋Fsin α ①
在x轴方向上有：
Fcos α＝mgsin α＋f ②
又因为f＝μN ③
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幻灯片 43----
幻灯片 44解析 结点O位置不动，说明它受到的合力为零，它受力如图甲所示，这三个力可以构成如图乙所示的矢量三角形．
由题意知F不变，F1方向不变，F2逐渐由竖直方向变为水平，如图乙所示，F1逐渐减小，F2先减小后增大，故D正确．
答案 D
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幻灯片 456．如图5－3、4－13所示，一定质量的物体用两根轻绳悬挂在空中，其中绳OA固定不动，绳OB在竖直平面内由水平方向向上转动，则在绳OB由水平转至竖直的过程中，绳OB的张力的大小将( )．
A．一直变大
B．一直变小
C．先变大后变小
D．先变小后变大
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