2.7共点力作用下的物体平衡

O一、平衡状态1.共点力如果几个力都作用在物体同一点或它们的作用线交于一点，这几个力叫做共点力。2.平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态。qGFNFfGF1F21.受两个共点力作用物体受两个共点力作用时，保持平衡条件是：FG两个力大小相等，方向相反，它们的合力等于零。二、共点力的平衡条件O2.受三个共点力作用物体受三个共点力作用时，保持平衡条件是：任意两个力的合力与第三个力是大小相等，方向相反且在同一直线上，它们的合力等于零。GFF1F2在共点力作用下物体的平衡条件是：合力等于零。注意：当物体在三个力的作用下处于平衡状态时，它们的合力一定等于零，且其中任意两个力的合力，都跟第三个力的大小相等，方向相反，作用在一条直线上。这样三个力的平衡问题就可转化为两个力平衡问题。F1F2OF3F20N15NqABCOOF1F2F3F解：作出O点的受力图,用平行四边形法则求出F和F的合力F。23例1如图所示，在绕过两个定滑轮的绳子的两端悬挂两个物体，它们分别重15N和20N。在两个滑轮之间的绳上悬挂一个物体A，当q=90º时，这三个物体都处于平衡状态。求A物体的重力。2322FFFN25N201522根据共点力平衡条件可知，力F必与F等值反向，故物体的重力为F=F=25N。11qGFN解：画物体受力图。物体受到三个力的作用，如图所示。例2如图所示，一个重为G的物体静止在倾角为q的斜面上，求物体受到的静摩擦力和斜面对物体的支持力。根据重力G产生的作用效果，可将重力分解成平行斜面的分力F1和垂直斜面的分力F2。2FFf1F由于物体在平行斜面方向和垂直斜面方向都处于平衡状态，所以qsin1fGFFqcos2NGFF应用共点力平衡条件解题的步骤（1）明确研究对象；（2）正确分析研究对象的受力情况，并画出受力图；（3）判断物体是否处于平衡状态，是否可以用共点力的平衡条件求解；（4）运用平衡条件，选择适当的方法，列出平衡方程求解；（5）解方程，对结果说明或讨论。例3木箱重500N，放在水平地面上，一个人用大小为200N与水平方向成30°向上的力拉木箱，木箱沿地平面匀速运动，求木箱受到的摩擦力和地面所受的压力。F30°FGFfFNF1F2解：画出物体受力图，如图所示。把力F分解为沿水平方向的分力F和沿竖直方向的分力F。21由于物体在水平方向和竖直方向都处于平衡状态，所以0f1FF02NGFF30cos1fFFFN2.173N866.020030sin2NGGFGFN400N)5.0200500(FGFfFNF1F2例4如图所示，某人用平行于木板方向的拉力F将质量为50kg的木箱，沿倾角为37º的斜面向上匀速拉汽车。木箱与木板斜面间的动摩擦因数为0.3，求拉力的大小。GFFfFNF1F2解：画物体受力图，将重力G分解成F和F。12在斜面方向，由于木箱做匀速运动，所以因为木箱在垂直斜面方向没有运动，所以在垂直斜面方向的合力为零。02NFF37cos2NGFFN392N8.08.95001fFFFqsinN1fGFFFFN6.411N)6.08.9503923.0(GFFfFNF1F2练习1.下列说法中正确的是（）。A.受力的物体一定处于平衡状态B.当物体所受的合外力等于零时，物体一定处于静止状态C.当物体所受的合外力等于零时，物体一定做匀速直线运动D.当物体所受的合外力等于零时，物体一定处于平衡状态D2.静止在斜面上的物体受到哪几个力的作用？如果物体受到的重力是50N，斜面的倾角是30º，那么，物体受到的支持力以及静摩擦力是多大？GF2FNFfF1解：根据题意，画物体的受力图。30cos2NGFF50N0.86643.3N30sin1fGFF50N0.525N因为物体在垂直斜面方向没有运动,所以在垂直斜面方向的合力为零。在斜面方向，由于物体处于静止状态，所以在斜面方向的合力为零。