第4节平衡条件的应用.pptx

第4节 平衡条件的应用 鲁科版必修一 第四章相互作用 武夷山第二中学吴晓燕 平衡 复习 1 共点力 几个力如果作用在物体的同一点 或者它们的作用线相交于一点 这几个力叫做共点力 2 平衡状态如果一个物体能够保持或 我们就说物体处于平衡状态 静止 匀速直线运动 3 当物体处于平衡状态时 物体所受各个力的合力等于 这就是物体在共点力作用下的平衡条件 它所受的某一个力与它所受的其余外力的合力关系是 零 大小相等 方向相反 作用在一条直线上 4 受力分析的步骤 确定研究对象 对物体受力分析 重力 一个物体只有一个 弹力 看连接物和接触面 摩擦力 看接触面 检查验证是否漏力 本节课我们来运用共点力的平衡条件求解一些实际问题 f N G 一 物体的静态平衡 1 概念 物体在力的作用下处于静止的平衡状态 称为静态平衡 罗浮宫 2 受力特点 处于静态平衡的物体所受共点力的合力为零 3 应用 例1 如图所示 一个半径为r 重为G的圆球被长为2r的细线悬挂在墙上 墙面光滑 求细线对球的拉力F1和墙对球的弹力F2 解 物体受力如图 G F2 F1 合成法 二 物体的动态平衡 1 概念 物体处于平衡状态 但所受的力大小或方向发生变化 物体由一个平衡状态转化到另一个平衡状态 3 应用 2 受力特点 方法 对研究对象的任一状态进行受力分析 建立平衡方程 根据自变量的变化确定应变量的变化 1 解析法 例2 如图所示 倾角为 的木板上放着质量为M的木块 开始时木块处于静止状态 缓慢增大 木块始终处于静止状态 问 缓慢增大 过程中 木块受到的支持力和摩擦力如何变化 解 静止时先对木块受力分析 正交分解 N mgcos f mgsin G f N 不变 变 变 N mgcos f mgsin 缓慢增大时 木块受到支持力N变小 摩擦力f变大 方法 当物体受三力作用而处于平衡状态时 其合力为零 三个力的矢量依次恰好首尾相连 构成闭合三角形 当物体所受三个力中两个发生变化而又维持平衡关系时 这个三角形状发生变化 比较不同形状的矢量三角形 观察各力变化 2 矢量三角形法 例3 如图所示 木板和墙之间放着一个小球 倾角为 开始时小球处于静止状态 缓慢增大 到90 这过程中小球始终处于静止状态 问 缓慢增大 过程中 木板对小球的弹力N1和墙面对小球的弹力N2如何变化 解 初始时 先对小球受力分析 G N2 N1 G N2 N1 G N2 N1 缓慢增大时 N1变小 N2变小 方法点拨 解这种题型首先对动态平衡的物体受力分析 确定三个力的特点 找出不变力 则另两个变力的合力就与该不变力构成一对平衡力 用力的合成分解法 矢量三角形法等解决 练习1 如图所示 在挡板缓慢放平的过程中 挡板对小球的弹力N1和斜面对小球的弹力N2如何变化 G N1 N2 G N1 N2 挡板对小球的弹力N1和先变小后变大 斜面对小球的弹力N2一直变小 练习2 如右图所示 重力为G的电灯通过两根细绳OB与OA悬挂于两墙之间 细绳OB的一端固定于左墙B点 且OB沿水平方向 细绳OA挂于右墙的A点 1 当细绳OA与竖直方向成 角时 两细绳OA OB的拉力FA FB分别是多大 G FA FB 2 保持O点和细绳OB的位置 在A点下移的过程中 细绳OA及细绳OB的拉力如何变化 FA FB不断增大 解 增大 三 物体在某方向的平衡 1 概念 物体在某方向所受合力为零 该方向处于平衡状态 匀速降落的跳伞运动员 加速行驶的快艇 2 应用 沿斜面加速下滑的木块 在平行于斜面的方向上所受合力不为零 但在垂直于斜面的方向上所受合力为零 因此 他在垂直于斜面的方向上是平衡的 G f N N mgcos f mgsin 沿斜面方向合力为零 则 小结 一 物体的静态平衡二 物体的动态平衡解析法矢量三角形法三 物体在某方向的平衡 作业 补充练习 如图所示 圆环形支架上悬着两细绳OA和OB 结于圆心O 下悬