廣東省惠州市惠東縣安墩中學(xué)高中物理 35 共點(diǎn)力的平衡條件課件 粵教版必修1

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1、作用在物體的同一點(diǎn)，或作用線相交于一點(diǎn)的幾個力稱為共點(diǎn)力。作用在物體的同一點(diǎn)，或作用線相交于一點(diǎn)的幾個力稱為共點(diǎn)力。限限 速速40km/sGF2F1F1F2F3FfNGv為了明確表示物體所受的共點(diǎn)力，在作示意圖時，可以把這為了明確表示物體所受的共點(diǎn)力，在作示意圖時，可以把這些力的作用點(diǎn)畫到它們作用線的公共交點(diǎn)上。些力的作用點(diǎn)畫到它們作用線的公共交點(diǎn)上。v在不考慮物體轉(zhuǎn)動的情況下，物體可以當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)看待，所以在不考慮物體轉(zhuǎn)動的情況下，物體可以當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)看待，所以力的作用點(diǎn)都可以畫在受力物體的重心上。力的作用點(diǎn)都可以畫在受力物體的重心上。物體處于物體處于或者或者的狀態(tài)叫做的狀態(tài)叫做。在共點(diǎn)力作用下物體

2、的平衡條件是合力等于零。在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是合力等于零。NG靜止在桌面上的木塊靜止在桌面上的木塊FfNG勻速行駛的汽車勻速行駛的汽車GNf靜止在斜面上的木塊靜止在斜面上的木塊1.質(zhì)量為質(zhì)量為m的木塊在與水平方向成的木塊在與水平方向成角的推力角的推力F的作用的作用下，在水平地面上作勻速運(yùn)動，已知木塊與地面間下，在水平地面上作勻速運(yùn)動，已知木塊與地面間的摩擦因數(shù)為的摩擦因數(shù)為，那么木塊受到的滑動摩擦力為：，那么木塊受到的滑動摩擦力為： A. mg B. (mg+Fsin) C. (mg-Fsin) D. Fcos此題答案：此題答案：B、D2.某公園要在兒童樂園中建一座滑梯，已知斜面與物體

3、某公園要在兒童樂園中建一座滑梯，已知斜面與物體間滑動摩擦因數(shù)間滑動摩擦因數(shù)= 0.75，那么傾角，那么傾角至少要多少度兒至少要多少度兒童在斜面上才可以由靜止開始滑下？童在斜面上才可以由靜止開始滑下？ 此題答案：此題答案： 要多少要多少度？度？傾角傾角至少要至少要373.在豎直墻壁上，用斜向上的恒力按著一重為在豎直墻壁上，用斜向上的恒力按著一重為G的木塊的木塊沿墻壁作勻速運(yùn)動，沿墻壁作勻速運(yùn)動，F(xiàn)與豎直方向的夾角為與豎直方向的夾角為，求滑，求滑動摩擦因數(shù)動摩擦因數(shù)。NFGffNFG此題答案：此題答案： sincosFFG sincosFFG 4.如圖所示，斜面傾角如圖所示，斜面傾角，木塊，木塊M

4、和斜面間滑動摩擦因和斜面間滑動摩擦因數(shù)為數(shù)為，問物體，問物體m質(zhì)量多大時，才能使木塊勻速運(yùn)質(zhì)量多大時，才能使木塊勻速運(yùn)動？。動？。此題答案：此題答案：MmMm)cos(sin 向向上上時時：Mm)cos(sin 向向下下時時：當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時，它所受的某一個力與它受的其當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時，它所受的某一個力與它受的其余的力的合力等值反向。余的力的合力等值反向。1.正確選取研究對象正確選取研究對象 2.隔離物體，分析物體的受力，畫出受力圖隔離物體，分析物體的受力，畫出受力圖 3.根據(jù)作用效果，準(zhǔn)確進(jìn)行力的分解根據(jù)作用效果，準(zhǔn)確進(jìn)行力的分解4.根據(jù)平衡條件，列方程求解根據(jù)平衡條件，列方程求解正

5、交分解法解平衡問題的一般思維程序?yàn)檎环纸夥ń馄胶鈫栴}的一般思維程序?yàn)檫x擇研究對象：處于平衡狀態(tài)下的物體；選擇研究對象：處于平衡狀態(tài)下的物體；對研究對象進(jìn)行受力分析，畫好受力圖；對研究對象進(jìn)行受力分析，畫好受力圖；建立直角坐標(biāo)系（原則是盡量減少力的分解）；建立直角坐標(biāo)系（原則是盡量減少力的分解）；根據(jù)平衡條件布列方程根據(jù)平衡條件布列方程解方程解方程(組組)，必要時驗(yàn)證結(jié)論。，必要時驗(yàn)證結(jié)論。 0F0 0 yxFF 此方法是力學(xué)解題中應(yīng)用最普遍的方法，應(yīng)注意學(xué)習(xí)。此方法是力學(xué)解題中應(yīng)用最普遍的方法，應(yīng)注意學(xué)習(xí)。 共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是：共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是：F合合= 0； 在建立直

6、角坐標(biāo)系時，要考慮盡量減少力的分解。在建立直角坐標(biāo)系時，要考慮盡量減少力的分解。 正交分解法把矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化成標(biāo)量運(yùn)算，極大的降低了數(shù)學(xué)正交分解法把矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化成標(biāo)量運(yùn)算，極大的降低了數(shù)學(xué)應(yīng)用的難度。應(yīng)用的難度。 5.三段不可伸長的細(xì)繩三段不可伸長的細(xì)繩OA、OB、OC能承受的最大拉力能承受的最大拉力相同，它們共同懸掛一重物，如圖示。其中相同，它們共同懸掛一重物，如圖示。其中OB是水是水平的，平的，A端、端、B端固定。若逐漸增加端固定。若逐漸增加C端所掛物體的質(zhì)端所掛物體的質(zhì)量，則最先斷的繩量，則最先斷的繩: .必定是必定是OA ； .必定是必定是OB； .必定是必定是OC ； .可能是可能是O

7、B，也可能是，也可能是OC 。AO BC此題答案：此題答案：A 6.如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為m的物體放在傾角為的物體放在傾角為的斜面上，的斜面上，它與斜面的滑動摩擦因數(shù)為它與斜面的滑動摩擦因數(shù)為，在水平推力的作用下，在水平推力的作用下，物體沿斜面向上勻速滑動，則物體所受的摩擦力為：物體沿斜面向上勻速滑動，則物體所受的摩擦力為： A.mgcos B.(mgcos+Fsin) C.(mgcosFsin) D. Fcosmgsin 此題答案：此題答案：B、C7.如圖所示，斜面傾角為如圖所示，斜面傾角為，物體，物體A質(zhì)量為質(zhì)量為m ,沿斜面勻沿斜面勻速下滑，板速下滑，板B靜止，靜止，B和和A的

8、質(zhì)量相等，若的質(zhì)量相等，若A與與B間，間，A與斜面間的滑動摩擦因數(shù)相同，求繩上的拉力。與斜面間的滑動摩擦因數(shù)相同，求繩上的拉力。BA此題答案：此題答案：sinmg34例題例題1 1：如右圖所示，重力為：如右圖所示，重力為G G的電燈通過兩根細(xì)繩的電燈通過兩根細(xì)繩OBOB與與OAOA懸掛于懸掛于兩墻之間，細(xì)繩兩墻之間，細(xì)繩OBOB的一端固定于左墻的一端固定于左墻B B點(diǎn)，且點(diǎn)，且OBOB沿水平方向，細(xì)沿水平方向，細(xì)繩繩OAOA掛于右墻的掛于右墻的A A點(diǎn)。點(diǎn)。1 1當(dāng)細(xì)繩當(dāng)細(xì)繩OAOA與豎直方向成與豎直方向成角時，兩細(xì)繩角時，兩細(xì)繩OAOA、OBOB的拉力的拉力F FA A、F FB B分別是多

9、大分別是多大? ? 分析與解分析與解: : 根據(jù)題意根據(jù)題意, ,選擇電燈受力分析選擇電燈受力分析, ,它分別受它分別受到重力到重力G G，兩細(xì)繩，兩細(xì)繩OAOA、OBOB的拉力的拉力F FA A、F FB B ，可，可畫出其受力圖，由于電燈處于平衡狀態(tài)畫出其受力圖，由于電燈處于平衡狀態(tài), ,則則兩細(xì)繩兩細(xì)繩OAOA、OBOB的拉力的拉力F FA A、F FB B 的合力的合力F F與重力與重力大小相等，方向相反，構(gòu)成一對平衡力。大小相等，方向相反，構(gòu)成一對平衡力。F FA A = = G/G/CoSCoS，F(xiàn) FB B = = G/G/CotCot根據(jù)力的三角關(guān)系可得：根據(jù)力的三角關(guān)系可得：

10、2 2保持保持O O點(diǎn)和細(xì)繩點(diǎn)和細(xì)繩OBOB的位置，在的位置，在A A點(diǎn)下移的點(diǎn)下移的過程中，細(xì)繩過程中，細(xì)繩OAOA及細(xì)繩及細(xì)繩OBOB的拉力如何變化的拉力如何變化? ? 3 3保持保持O O點(diǎn)和繩點(diǎn)和繩OAOA的位置，在的位置，在B B點(diǎn)上移的過點(diǎn)上移的過程中，細(xì)繩程中，細(xì)繩OAOA及細(xì)繩及細(xì)繩OBOB的拉力如何變化的拉力如何變化? ?F FA A 、F FB B 不斷增大不斷增大 分析與解分析與解: : 在在B B點(diǎn)上移的過程中點(diǎn)上移的過程中, ,應(yīng)用力的圖解法應(yīng)用力的圖解法, ,可發(fā)現(xiàn)兩細(xì)繩可發(fā)現(xiàn)兩細(xì)繩OAOA、OBOB的拉力變化規(guī)律。的拉力變化規(guī)律。F FA A不斷減小，不斷減小，F(xiàn)

11、 FB B 先減小后增大先減小后增大例題例題8 8：如右圖所示，重力為：如右圖所示，重力為G G的電燈通過兩根細(xì)繩的電燈通過兩根細(xì)繩OBOB與與OAOA懸掛于懸掛于兩墻之間，細(xì)繩兩墻之間，細(xì)繩OBOB的一端固定于左墻的一端固定于左墻B B點(diǎn)，且點(diǎn)，且OBOB沿水平方向，細(xì)沿水平方向，細(xì)繩繩OAOA掛于右墻的掛于右墻的A A點(diǎn)。點(diǎn)。1 1當(dāng)細(xì)繩當(dāng)細(xì)繩OAOA與豎直方向成與豎直方向成角時，兩細(xì)繩角時，兩細(xì)繩OAOA、OBOB的拉力的拉力F FA A、F FB B分別是多大分別是多大? ? F FA A = = G/G/CoSCoS，F(xiàn) FB B = = G/G/CotCot例題例題9 9：如右圖所

12、示，長為：如右圖所示，長為5 5m m 的細(xì)繩，兩端分別系于豎立地面相的細(xì)繩，兩端分別系于豎立地面相距為距為4m 4m 的兩桿的兩桿A A、B B點(diǎn)。繩上掛一個光滑的輕質(zhì)滑輪，其下端連點(diǎn)。繩上掛一個光滑的輕質(zhì)滑輪，其下端連著一重為著一重為6 6N N 的物體。的物體。 1 1平衡時，繩中的拉力多大平衡時，繩中的拉力多大? ?2 2細(xì)繩的長度保持不變，當(dāng)細(xì)繩的長度保持不變，當(dāng)A A點(diǎn)緩緩下移點(diǎn)緩緩下移的過程中，繩中的拉力如何變化的過程中，繩中的拉力如何變化? ? 分析與解：分析與解：繩子的拉力是指繩子的內(nèi)部的彈力，繩子的拉力是指繩子的內(nèi)部的彈力，繩子通過滑輪拉物體，滑輪兩邊繩子的拉繩子通過滑輪拉物體，滑輪兩邊繩子的拉力大小相等，即力大小相等，即F FA A = = F FB B 根據(jù)平衡的特點(diǎn)，由力的幾何結(jié)構(gòu)可知：根據(jù)平衡的特點(diǎn)，由力的幾何結(jié)構(gòu)可知： 2.2.細(xì)繩的長度保持不變，當(dāng)細(xì)繩的長度保持不變，當(dāng)A A點(diǎn)緩緩下移點(diǎn)緩緩下移的過程中，由力的矢量三角形保持不變的過程中，由力的矢量三角形保持不變, ,則繩中的拉力不變。則繩中的拉力不變。 532/BFG1 1 F FA A = = F FB B = = 5 5G/G/6 6 = = 5 5N N BDC