学案 4 共点力的平衡及其应用[学习目标定位] 1.理解共点力作用下物体平衡状态的概念,能推导出共点力作用下物体的平衡条件.2.会用共点力平衡条件解决有关共点力的平衡问题.3.掌握解决共点力平衡的几种常用方法.一、平衡状态如果物体保持静止或匀速直线运动状态,就说物体处于平衡状态.二、平衡状态的条件1.受二力作用的物体处于平衡状态,物体所受合力为零,即 F 合= 0 .2.物体受三个共点力平衡时,其中两个力 F1、F2的合力 F′与第三个力 F3等大反向,则 F′与F3的合力也为零,即三个力 F1、F2、F3的合力为零.3.物体在多个共点力作用下平衡时,合力总等于零.一、生活离不开平衡[问题设计]桌子上放着的杯子、天花板上吊着的吊灯、在平直铁轨上匀速行驶的火车中的乘客等都处于平衡状态,你能总结“平衡状态”的含义吗?答案 如果物体保持静止或匀速直线运动状态,就说物体处于平衡状态.这里包括速度恒为零的静止状态,它是一种静态的平衡;也包括运动的平衡,即速度不为零,但大小、方向都不变的匀速直线运动状态.[要点提炼]1.平衡状态:(1)保持静止状态;(2)保持匀速直线运动状态.2.对平衡状态的理解(1)共点力作用下物体处于平衡状态的运动学特征:加速度为零.(2)“保持”某状态与“瞬时”某状态的区别,例如:做自由落体运动的物体开始运动时,这一瞬间的速度为零,但这一状态不能“保持”,因而不属于平衡状态.二、从二力平衡到共点力平衡[问题设计]二至三人合作,用三个测力计拉住小环 O,使小环保持静止,如图 1 所示,记下三个测力计的拉力的方向及大小,用力的图示法在纸上表示出各个力,请先研究其中某两个力的合力跟第三个力的关系,然后找出三个共点力平衡时满足的条件.1图 1答案 用平行四边形定则作出 F1、F2的合力 F,如图所示,F3与 F 等大反向.同理可发现:F2与 F3的合力与 F1等大反向,F1与 F3的合力也与 F2等大反向.所以一个物体在三个共点力作用下处于平衡状态时,这三个力的合力为零.[要点提炼]1.平衡条件:(1)F 合=0(或加速度 a=0)(2)2.平衡条件的四个常用结论(1)二力作用平衡时,二力等大、反向.(2)三力作用平衡时,任意两个力的合力与第三个力等大、反向.(3)多力作用平衡时,任一个力与其他所有力的合力等大、反向.(4)物体处于平衡状态时,沿任意方向上分力之和均为零.[延伸思考]物体速度为 0 时,一定处于静止状态吗?答案 不一定.静止状态是 v=0,F 合=0,两...