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第三章 相互作用——力
3.5 共点力平衡
高中物理·必修第一册·人教版
大耳朵图图
根据图中各个力的作用线的几何关系
哪些情况属于同一类？
判断依据是什么？
几个力的作用线交于一点
几个力作用于同一点
共点力
思考：视频中的物体，最终处于什么状态？
物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。
共点力的平衡条件
G
FN
二力平衡
初中：物体不受任何外力或受到两个平衡力作用时，将处于平衡状态。
G=FN
力的合成
F合=0
F1
F2
F1
F2
G
思考：三力平衡的条件是什么？如何处理三力平衡问题？
F
三力平衡
力的合成
二力平衡
平衡条件：F合= 0
共点力的平衡条件
等效替代
F1
F2
F3
F23
物体在3个共点力作用下处于平衡状态时，所受合力为0，此时平移力的作用线，使各力首尾相接，必然构成一个封闭的三角形。
共点力的平衡条件
四个共点力、五个共点力、N个共点力……其平衡条件又是怎样的呢？
So easy！把他们都转换一下就好了！
思考：N个共点力的平衡条件是什么？
把N个力等效简化为两个共点力
二力平衡
共点力作用下物体的平衡条件：合力为零或 F合= 0
B
d’
mg
θ
θ
θ
A
解析法
F1
F2
由于长期使用，晾衣架的两根支架向内发生了微小倾斜，但两悬挂点仍等高
衣架静止时所受合力的大小F
单根轻绳对衣架拉力的大小F1
θ
mg
A
A'
d
mg
不变
θ
θ
θ
F
缓慢抬起
(1)拉力F方向水平
绳子拉力T如何变化？
T
G=mg
妈妈的力F如何变化？
θ
F
缓慢拉动
T
G=mg
(1)拉力F方向不变时
绳子拉力T如何变化？拉力F如何变化？
②图解法
①解析法（三角函数）
T =
θ
F = mgtanθ
θ
T
F
T
θ
F
T
G=mg
G=mg
F
T
θ
Fmin=mgsinθ
(2)拉力F方向可变，θ不变
②构成矢量三角形（图解）
F的最小值？
正交分解法
①建立坐标系(少分解)
②分解不在坐标轴上的力
③列出Fx=0
Fy=0，求解
多个力！
θ
F
T
G=mg
x
y
Fx = Fcos
Fy = Fsin
Tx = Tsinθ
Ty = Tcosθ
G
F =
辅助角公式
③正交分解
F
G=mg
f
FN
匀速直线运动
平衡
Fx
Fy
竖直：Fsin+FN=mg
水平：Fcos= f= μFN
F=
思路一：正交分解
FN =
F (变力)
G=mg
f
FN
思路二：将4力转化为3力
合成哪两个力？
F合
f = μFN
FN
f
(不变)
θ
= μ
θ
为定值
F的最小值？
摩擦角
大自然的造化与人类的杰作
力与平衡的美妙和神奇

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