第5节共点力的平衡学习目标核心素养形成脉络1.理解平衡状态的运动特点,并熟练掌握运动状态与受力之间的关系.2.理解共点力平衡的条件,应用条件解决实际问题.3.掌握动态平衡的特征,熟练解决其问题.4.掌握整体法与隔离法的应用.1.对平衡状态的理解(1)两种平衡状态:共点力作用下的平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态.(2)“静止”和“v=0”的区别与联系v=0总之,平衡状态是指a=0的状态.2.共点力平衡的条件表达式:F合=0.基础理解(1)图示是幽默大师卓别林一个常用的艺术造型,他身子侧倾,依靠手杖的支持使身躯平衡.下列说法正确的是()A.水平地面对手杖没有摩擦力的作用B.水平地面对卓别林没有摩擦力的作用C.水平地面对手杖的弹力方向沿杆向上D.水平地面对卓别林的作用力方向一定不是竖直向上的提示:选D.手杖有向右滑动的趋势,卓别林有向左滑动的趋势,水平地面对手杖和卓别林均有摩擦力的作用,选项A、B错误;水平地面对手杖的弹力方向垂直于地面向上,选项C错误;地面对卓别林的摩擦力方向向右,所以水平地面对卓别林的作用力方向斜向右上方,一定不是竖直向上的,选项D正确.(2)如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的弹力大小为FN1,木板对球的弹力大小为FN2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦,在此过程中()A.FN1始终减小,FN2始终增大B.FN1始终减小,FN2始终减小C.FN1先增大后减小,FN2始终减小D.FN1先增大后减小,FN2先减小后增大提示:选B.法一:解析法如图所示,由平衡条件得FN1=FN2=,θ逐渐增大到90°,tanθ、sinθ都增大,FN1、FN2都逐渐减小,所以选项B正确.法二:图解法对球受力分析,球受3个力,分别为重力G、墙对球的弹力FN1和板对球的弹力FN2.当板逐渐放至水平的过程中,球始终处于平衡状态,即FN1与FN2的合力F始终竖直向上,大小等于球的重力G,如图所示,由图可知FN1的方向不变,大小逐渐减小,FN2的方向发生变化,大小也逐渐减小,故选项B正确.对共点力平衡条件的理解问题导引我们处在一个异彩纷呈的世界里,世界上的物体可谓千姿百态.远古的巨石千百年来一直神奇地矗立着(如图).都市里的人,却自有动中取静的办法,到了大商场里,你只要站着不动,自动扶梯就会安稳匀速地送你上楼下楼(如图).从物理学角度来看,如果一个物体保持静止或做匀速直线运动,我们就说这个物体是处于平衡状态.因此,巨石、匀速电梯上站立的人都是处于平衡状态.那么,保持物体平衡需要什么条件呢?要点提示如果物体受两个力作用而平衡,这两个力一定等大反向且作用在一条直线上,即合力为零.如果物体受多个力而平衡,根据力的合成定则,我们可以把任意两个共点力用一个合力来等效代替,据此,三个以上的共点力最终都可以等效简化为两个共点力.可见,三个以上共点力的平衡,最终也都可以简化为二力平衡.根据二力平衡条件,我们就可以得出在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零,即F合=0.【核心深化】物体受共点力作用,下列说法正确的是()A.物体的速度等于零,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,物体一定处于平衡状态C.物体所受合力为零时,就一定处于平衡状态D.物体做匀加速运动时,物体处于平衡状态[解析]处于平衡状态的物体,从运动形式上看是处于静止或匀速直线运动状态,从受力上来看,物体所受合外力为零.速度为零的物体,受力不一定为零,故不一定处于平衡状态,选项A错;物体相对于另一物体静止时,该物体相对地面不一定静止,如当另一物体做变速运动时,该物体也做变速运动,此物体处于非平衡状态,故选项B错;选项C符合平衡条件,为正确选项;物体做匀加速运动,所受合力不为零,故不是平衡状态,选项D错.[答案]C(多选)关于共点力,下列说法中正确的有()A.作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,那么这两个力是共点力B.作用在一个物体上的两个力,如果是一对平衡力,那么这两个力是共点力C.作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用点不在同一点上,那么这几个力也可能是共点力D.作用在一个物体上的几个力,...