共点力作用下物体的平衡2.ppt

3.6 共点力作用下物体的平衡,一、力的正交分解法：,1.将一个力沿着两个相互垂直的方向进行分解的方法称为力的正交分解法。力的正交分解法是力学问题中处理力的最常用的方法。如放在斜面上的物体的重力分解成垂直于斜面与平行于斜面的两个分力就是采用了力的正交分解法。,力的正交分解法的优点：其一，借助数学中的直角坐标系(x，y)对力进行描述；其二，几何图形关系简单，是直角三角形，解直角三角形方法多，容易求解。,2.正交分解的一般步骤： （1）建立xOy直角坐标系 （2）将所有力依次向x轴和y轴上分解为Fx1、Fx2，Fy1、Fy2 （3）分别求出x轴和y轴上的合力Fx、Fy,（4）求出合力F，大小 方向 3.力正交分解法的目的是利用分解的方法求多个力的合力。,【例一】大小均为F的三个力共同作用在O点，如图，F1与F2、F2与F3之间的夹角均为60，求合力。,二、平衡状态,1平衡状态：一个物体在共点力的作用下，如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。 共点力作用下物体平衡状态的运动学特征：加速度为零。, “静止”与“瞬时速度为零”的区别： 静止是指速度为零，加速度为零。属于平衡状态。 瞬时速度为零是指速度为零，加速度不为零。如竖直上抛的物体运动到最高点时，这一瞬间的速度为零。但这一状态不能保持，因而这一不能保持的静止状态不属于平衡状态。,三、共点力作用下物体的平衡条件,1二力平衡条件：两力大小相等、方向相反，而且作用在同一物体、同一直线上。高中阶段我们学习了力的合成知识后，可以说成是：两力的合力为零。 物体受到两个以上力的共点力作用时，又遵循怎样的平衡条件呢？,2三个共点力作用下的物体平衡条件：F合=0 或表述为： 任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。 再由此推广到：,3多力作用下物体的平衡条件： F合=0 4在共点力作用下物体的平衡条件： 在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，即： F合=0,例题1：如图所示，某个物体在F1、F2、F3、F4四个力的作用下处于静止状态，若F4的方向沿逆时针转过60而保持其大小不变化，其余三个力的大小和方向不变，则此时物体所受到的合力大小为（ ） A. B. C. D.,四、求解共点力作用下物体平衡的方法：,1、平行四边形法：多适用二力平衡题。 2、正交分解法：解决多力平衡题。,根据F合=0，推出 列方程求解,3、解决共点力平衡问题的基本步骤： 选取研究对象； 对研究对象进行受力分析，并画出受力示意图。（题中必须出现）,建立适当的坐标系，对各力按坐标轴进行正交分解； 建立坐标系的原则：使在轴上的力最多。 根据平衡条件列方程求解。,例题2： 物体A在水平力F1=400N的作用下，沿倾角=60的斜面匀速下滑，如图所示。物体A受的重力G=400N，求斜面对物体A的支持力和A与斜面间的动摩擦因数。,例题3：如图所示，一个半径为R，重为G的圆球，被长度为L的细绳挂在竖直光滑墙上，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？,1.如图所示，悬挂在天花板下重60N的小球，在均匀的水平风力作用下偏离了竖直方向=30角. 试求风对小球的作用力和绳子的拉力。,2.如图所示，用绳AC和BC吊起一重100N的物体，两绳AC、BC与竖直方向的夹角为30和45，求：绳AC和BC对物体拉力的大小。,3.（选做题） 重为40