1、共点力平衡条件的应用一、教学目标：1、知识目标（1）能用共点力的平衡条件，解决有关力的平衡问题；（2）进一步学习受力分析，正交分解等方法。2、能力目标：学会使用共点力平衡条件解决共点力作用下物体平衡问题的思路和方法，培养学生灵活分析和解决问题的能力。3、德育目标：培养学生具体问题具体分析的学习品质。二、教学重点：共点力平衡条件的应用，研究对象的正确选取三、教学难点：受力分析、正交分解、共点力平衡条件的综合应用。四、教学方法：讲练法、归纳法五、教学用具：投影仪、投影片六、教学步骤：（一）知识回顾1：用投影片出示复合题：（1）如果一个物体能够保持 或 ，我们就说物体处于平衡状态。（2）当物体处于平
2、衡状态时：a：物体所受各个力的合力等于 ，这就是物体在共点力作用下的平衡条件。b：它所受的某一个力与它所受的其余外力的合力关系是 。学生回答问题后，教师进行评价和纠正。2、用投影片出示求解共点力作用下平衡问题的解题步骤：（1）确定研究对象（2）对研究对象进行受力分析，并画受力图；（3）据物体的受力和已知条件，采用力的合成、分解、图解、正交分解法，确定解题方法；（4）解方程，进行讨论和计算。引入：本节课我们继续运用共点力的平衡条件求解一些实际问题。（二）例题精讲用投影片出示本节课的学习目标：（1）熟练运用共点力的平衡条件，解决平衡状态下有关力的计算。（2）灵活选区研究对象，进一步熟练受力分析的方
3、法，掌握解题的技巧。【例题 1】有一个直角支架 AOB，AO 水平放置，表面粗糙，OB 竖直向下，表面光滑，AO上套有小环 P，OB 上套有小环 Q，两环质量均为 m，两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连，并在某一位置平衡（如图），现将 P 环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO 杆对 P 环的支持力 N 和细绳上的拉力 T 的变化情况是： AN 不变，T 变大 BN 不变，T 变小CN 变大，T 变大 DN 变大，T 变小【解析】设 PQ 与 OA 的夹角为 ，对 P 有：mgTsin=N对 Q 有：Tsin=mg所以 N=2mg， T=
4、mg/sin答案为 B。【例题 2】如图所示，两个完全相同的重为 G 的球，两球与水平地面间的动摩擦因数都是 ，一根轻绳两端拴接在两个球上，在绳的中点施加一个竖直向上的拉力，当绳被拉直后，两段绳间的夹角为 。问当 F 至少多大时，两球将发生滑动？【解析】首先选用整体法，由平衡条件得F2N=2G 再隔离任一球，由平衡条件得Tsin(/2)=N 2Tcos(/2)=F 联立解之点评：选择研究对象是解决物理问题的首要环节在很多物理问题中，研究对象的选择方案是多样的，研究对象的选取方法不同会影响求解的繁简程度对于连结体问题，通常用隔离法，但有时也可采用整体法如果能够运用整体法，我们应该优先采用整体法，
5、这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少，求解简便；不计物体间相互作用的内力，或物体系内的物体的运动状态相同，一般首先考虑整体法对于大多数动力学问题，单纯采用整体法并不一定能解决，通常采用整体法与隔离法相结合的方法（三）巩固练习1、如图所示：重为 G10N 的小球在竖直挡板作用下静止在倾角为 =30o的光滑斜面上，已知挡板也是光滑的，求：（1）挡板对小球弹力的大小；（2）斜面对小球弹力的大小。2、如图所示，在一细绳 C 点系一重物 P，细绳两端 A、B 分别固定在墙面上，使得 AC 保持水平，BC 与水平方向成 30角已知细绳最大只能承受 200N 的拉力那么，C 点悬挂物的重力最多为_N，这时
6、细绳的_段即将断裂两点说明：一、共点力由于在物理学中常把物体简化成为质点，不考虑物体的大小和物体的转动，因此对于作用于质点上的几个力，必然交于一点，形成共点力有的实际问题中，几个力的交汇点不是在质点上，而是交于物体外的一点，也称为共点力如图 1 中，两根绳子吊着的电灯，三根绳子交于点 O，绳子的拉力构成共点力，则O 点为共点力的交汇点如果三个力作用于一个物体上，这三个力的方向如果不平行，则必然交于一点如图2 所示作用于日光灯上的两根斜着的绳子的拉力与日光灯的重力必然交于一点，也构成共点力二、共点力平衡条件的应用应用共点力的平衡条件解题时，可以用力的正交分解法，也可以用力的平行四边形定则例如，图
7、 3 中支架 B 点受到三个力 F、 F1和 F2的作用，处于平衡用力的正交分解法解答时（见图 4） ，是以 B 点为坐标原点，选取 XOY 坐标系，把各个力分解为 X、 Y 方向的分力，再根据 FX = 0， FY = 0 列方程解答应当注意，如果力的方向与坐标轴的方向一致（如图 4 中的 F1、 F） ，那么这个力在另一坐标轴上的分力就为零，因此不必分解根据这个道理我们可以适当地选取坐标轴的取向，以便于解题例如对于受力作用处于静止的物体，尽量选取坐标轴的方向与尽量多的作用力的方向重合，可以减少需要分解的力的个数应用力的平行四边形法则解题时，如图 5 所示， F1和 F2的合力必定与 F 大小相等，方向相反，因此以 F 为对角线,以 F1、 F2为邻边做平行四边形，就可以求出 F1、 F2的大小三个共点力平衡时，其中任意两个力的合力必定与第三个力大小相等、方向相反； n个共点力平衡时，其中任意的（ n-1）个力的合力必定与另一个力大小相等、方向相反
