第 3 节力的平衡 第 4 节 平衡条件的应用一、理解物体的平衡状态及平衡条件平衡状态指的是物体静止和物体做匀速直线运动1.平衡状态与受力的关系:从受力角度分析,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.平衡状态与运动状态的关系由于物体处于静止或匀速直线运动状态,故物体的速度 v 保持不变,此种运动状态其加速度为零。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。物体处于静止状态和物体的速度等于零不是同一回事,若 v=0,F 合=0,则处于平衡状态,而单纯的 v=0 的时刻 F 合不一定等于零,物体不一定处于平衡状态。【例 1】下列属于平衡状态的物体是( )A.高速公路上匀速直线行驶的汽车B.百米竞赛中运动员的起跑瞬间C.陨石进入大气层受到很大阻力划出一条亮线而减速D.乘客在加速的列车中静止不动解析:根据平衡状态的特征匀速或静止,或者说加速度等于零,A 选项中的汽车是平衡状态,B、C、D 均不是,故选 A。答案:A飞机从起飞,到以一定的速度平稳飞行,再到降落,最后停在机场,在这全过程中哪些阶段处于平衡状态?受力有何特点?答案:飞机在平稳飞行阶段和停在机场上时处于平衡状态;合外力为零。1-1 下列属于平衡状态的物体是( )A.沿斜面匀速下滑的物体B.荡秋千的同学到达最高点的瞬间C.“神舟七号”飞船打开降落伞后减速下落D.匀速降落的跳伞运动员二、共点力作用下物体的平衡条件1.物体处于平衡态时,合外力等于零,即 F 合=0。2.二力平衡条件:作用于物体上的两个共点力大小相等、方向相反,并且作用在同一直线上。3.三力平衡条件:三个共点力平衡时,任意两个力的合力必定与第三个力大小相等,方向相反,且共线。4.多个力平衡条件:多个力平衡时,任意一个力必定同其他各力的合力大小相等,方向相反,且共线。若通过平移力的作用线,使之首尾相接,必然构成一个封闭的多边形。如图所示,6 个力使物体处于平衡状态,则 6 个矢量构成封闭的六边形。【例 2】在水平面上的木箱,在水平向东的力 F1=60 N 和水平向北的力 F2=80 N 作用下做匀速直线运动,则水平面对木箱的摩擦力大小是多少?物体向哪个方向运动?解析:木箱在水平面内受 F1、F2和摩擦力 f 三个力作用。结合三力平衡条件,则 f==100 Ntanθ==,θ=53°,即物体运动方向为东偏北 53°。答案:100 N 运动方向为东偏北...