学教科版必修一 4.2共点力平衡条件的应用 课件（4）（22张）.ppt

4 2共点力平衡条件的应用 1 能用共点力的平衡条件 分析和解决有关力的平衡问题 2 进一步学习受力分析 正交分解等方法 知识回顾 一 平衡状态 如果物体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 二 平衡条件 f合 0 推 往往要比 拉 费力 这是为什么呢 动摩擦因数为 力f能拉动物体的条件是什么 拉物体时受力分析 x y 解 水平方向 竖直方向 又 联立可得 当f合 0是物体被拉动 即 推物体时受力分析如图 可解得能推动物体的条件是 f2 f1 1 某公园要在儿童乐园中建一座滑梯 已知斜面与物体间滑动摩擦因数 0 75 那么倾角 至少要多少度时儿童在斜面上才可以由静止开始滑下 解 设人的质量为m 受力分析图 x轴方向 y轴方向 又 联立得 得 37o 倾角 至少要37 儿童在斜面上才可以由静止开始滑下 x y 应用共点力的平衡条件解题的一般步骤 1 确定研究对象 2 分析研究对象的受力情况 3 判断研究对象是否处于平衡状态 4 应用共点力的平衡条件 选择适当的方法 列平衡方程 5 求解方程 并根据情况 对结果加以说明或必要的讨论 2 沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在a点 如图所示 足球的质量为m 网兜的质量不计 足球与墙壁的接触点为b 悬绳与墙壁的夹角为 求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力 解析 对足球受力分析 由于足球静止处于平衡状态 所以三个力的合力为零 解 由平衡条件可知 在x轴和y轴方向上的合力fx合和fy合应分别等于零 由 式解得 代入 得 动态平衡问题的分析 3 如图所示 挡板ab和竖直墙之间夹有小球 球的质量为m 则挡板与竖直墙壁之间的夹角 缓慢增加至 90 时 ab板及墙对球压力如何变化 解法一 解析法 1 利用力的合成由于挡板缓慢放下 故小球总处于平衡状态 其受力如右图所示 由平衡条件知 n2与n1的合力大小等于g 将n1与n2合成 由图知 n1 mgcot n2 mg sin 当 增大时cot 减小 sin 增大 故n1减小 n2也减小 当 90 时 n1 0 n2 mg 2 利用正交分解 g 水平方向 竖直方向 得 解法二 图解法 1 下列物体处于平衡状态的是 a 静止在粗糙斜面上的物体b 物体在光滑斜面上由静止释放后沿斜面自由下滑c 在平直公路上匀速行驶的汽车d 做自由落体运动的物体在刚开始下落时 ac 2 下列说法正确的是 a 竖直上抛物体达最高点时 物体处于平衡状态b 电梯匀速上升时 电梯中的人处于平衡状态c 竖直弹簧上端固定 下端挂一个重物 平衡后用力f将它再往下拉一段距离后突然撤去力f 重物仍处于平衡状态d 只有加速度为零的物体才处于平衡状态 bd 3 一个重为20n的物体置于光滑的水平面上 当用一个f 5n的力竖直向上拉该物体时 如图所示 物体受到的合力为 a 15nb 25nc 20nd 0n d 4 如图所示 一木块放在水平桌面上 在水平方向共受三个力即f1 f2和摩擦力的作用 木块处于静止状态 其中f1 10n f2 2n 若撤去f1 则木块在水平方向受到的摩擦力为 a 2n 方向向右b 6n 方向向右c 2n 方向向左d 零 a 5 质量为m的木块 被水平力f紧压在倾角 60 的固定木板上 如图所示 木板对木块的作用力为 d 6 如图所示 电灯悬挂于两墙壁之间 更换水平绳oa使连接点a向上移动而保持o点的位置和ob绳的位置不变 则在a点向上移动的过程中 a 绳ob的