《共点力的平衡条件》课件2.ppt

第三章研究物体间的相互作用第五节共点力的平衡条件 栏目链接 1 了解共点力作用下物体平衡的概念 2 理解共点力平衡的条件 3 能正确对物体进行受力分析画出受力图 4 会用共点力平衡条件分析问题和解决问题 重点 实验探究受共点力作用下物体的平衡条件 难点 用共点力的合成和分解定量计算共点力平衡的实际问题 栏目链接 栏目链接 1 几个力共同作用于一点 或力的作用线相交于一点 这几个力称为 2 物体处于 或 称为平衡状态 3 二力平衡的条件 物体所受的两个力的大小 方向 作用在 4 共点力的平衡条件 物体在共点力的作用下的平衡条件是所受的合外力 共点力 静止 匀速直线运动状态 相等 相反 同一直线上 等于零 栏目链接 栏目链接 考点1三个力平衡 若物体在三个力的作用下处于平衡状态 则物体所受的合外力合力为零 三力平衡问题是物体平衡问题中最重要 最典型也是最基本的平衡问题 栏目链接 例1如图所示为节日里悬挂灯笼的一种方式 A B两点等高 O为结点 轻绳AO BO长度相等 拉力分别为FA FB 灯笼受到的重力为G 下列表述正确的是 栏目链接 A FA一定小于GB FA与FB大小相等C FA与FB是一对平衡力D FA与FB大小之和等于G 栏目链接 解析 取结点O为研究对象 受力分析如图所示 栏目链接 栏目链接 栏目链接 变式练习 1 如下图 质量为m的物块静止在倾角为 的斜面上 求 1 斜面对物块的支持力 2 斜面对物体的摩擦力 栏目链接 变式练习 解析 求斜面对物块的支持力时 取物块为研究对象 并将其视为质点 作出其受力分析图如图所示 将重力G沿斜面和垂直斜面方向分解 并利用平衡条件不难求出 N mgcos f mgsin 栏目链接 变式练习 答案 1 mgcos 2 mgsin 栏目链接 考点2四力或多力平衡问题 四个力或多个力的平衡问题主要采用正交分解法 正交分解法是建立直角坐标系 将所有的力分解到直角坐标系的两个坐标上 再根据分别在两坐标上的合力为零列方程 可求出题设问题 栏目链接 例2如图所示 不计滑轮摩擦 A B两物体均处于静止状态 现加一水平力F作用在B上使B缓慢右移 试分析B所受力F的变化情况 栏目链接 栏目链接 栏目链接 变式练习 2 如图所示 物块的质量为m 物块与水平面间的摩擦因素为 现用与水平成 角的恒定推力F作用在物块上 物块沿水平面做匀速直线运动 求 1 物块受到地面的支持力 2 物块受到的摩擦力的大小和方向 栏目链接 变式练习 答案 1 mg Fsin 2 Fcos 方向水平向左 栏目链接 考点3动态平衡问题 在共点力的平衡问题中 有些题目中常有 缓慢 一词 则物体处于动态平衡状态 解决动态平衡类问题常用图解法 图解法就是在对物体进行受力分析 一般受三个力 的基础上 若满足有一个力大小 方向均不变 另有一个力方向不变时 可画出这三个力的封闭矢量三角形来分析力的变化情况的方法 栏目链接 例3如图所示 一小球在斜面上处于静止状态 不考虑一切摩擦 如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置 则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是 栏目链接 A F1先增大后减小 F2一直减小B F1先减小后增大 F2一直减小C F1和F2都一直减小D F1和F2都一直增大 栏目链接 解析 小球受力分析如图甲所示 因挡板是缓慢转动 所以小球处于动态平衡状态 在转动过程中 此三力 重力 斜面支持力 挡板弹力 组成矢量三角形的变化情况如图乙所示 重力大小方向均不变 斜面对其支持力方向始终不变 由图可知此过程中斜面对小球的支持力不断减小 挡板对小球弹力先减小后增大 再由牛顿第三定律知B对 栏目链接 答案 B 栏目链接 变式练习 3 固定在水平面上的光滑半球半径为R 球心O的正上方C处固定一个小定滑轮 细绳一端拴一小球置于半球面上的A点 另一端绕过定滑轮 如图所示 现将小球缓慢地从A点拉向B点 则此过程中小球对半球的压力大小FN 细绳的拉力大小FT的变化情况是 栏目链接 变