第3节力的平衡.ppt

力的平衡,艺术的石头,平衡状态的本质是什么？,1概念：如果一个物体保持静止或者匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。,一、平衡状态,1概念：如果一个物体保持静止或者匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。,一、平衡状态,2特征：a=0,3两种表现（运动学特征）,静止：V=0,a=0，,匀速直线运动：v0（且恒定）,a=0，,F合=0,F合=0,是,是,是,是,是,否,平衡状态:如果一个物体保持静止或者匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。,（5）沿斜面匀速直线下滑的铁箱,否,针对训练：,根据概念来判断下面的物体是否处于平衡状态:,（1）静止在水平面上的木箱,（2）随扶梯向斜上方匀速运动的人,（3）用细线悬挂在天花板上的静止小球,（4）粗糙斜面上静止的木块,（6）用细线悬挂在天花板上的静止小球，在剪断细线的瞬间,（7）竖直上抛达到了最高点的小球(不计空气阻力),二、共点力作用下物体的平衡条件:,大小相等，方向相反，在同一条直线上。,二力平衡？,三力平衡？,一个物体受到三个力的作用而处于平衡状态，则其中两个力的合力应该与第三个力等大反向。,F合=0,F合=0,二、共点力作用下物体的平衡条件:,大小相等，方向相反，在同一条直线上。,二力平衡？,三力平衡？,一个物体受到三个力的作用而处于平衡状态，则其中两个力的合力应该与第三个力等大反向。,条件：F合=0,条件：F合=0,多力平衡？,推广到多个共点力平衡条件：作用在物体上各力的合力为零，即：F合=0,条件：F合=0,物体平衡,结论：,1、三力（不平行）平衡必共点。【三力汇交原理】,力的平衡的三个推论,例：F1、F2、F3、F4四个共点力处于平衡状态，当F4的力顺时针方向旋转90，其余3个力保持不变，则合力变为多少？,2、当N个共点力作用下处于平衡状态时，其中的一个力一定与其余力的合力大小相等方向相反。,如果旋转60呢？,3、三力平衡时，三力矢量必能构成闭合的三角形。,F1,F2,F3,三、物体平衡条件的应用,质量为m的均匀球放在一倾角为的光滑的斜面上，被一竖直的挡板挡住，如图。求斜面和挡板对球的支持力分别是多少？,(1)找对象，判断状态,(2)受力分析,(3)选择合适解法，列平衡方程,解题步骤：,质量为m的均匀球放在一倾角为的光滑的斜面上，被一竖直的挡板挡住，如图。求斜面和挡板对球的支持力分别是多少？,(4)求解答案并进行必要说明,由平衡条件可知mg与N等值反向，解三角函数得：组卷网,F1mgtanF2=mg/cos,解法一（合成法）,3.质量为m的均匀球放在一倾角为的光滑的斜面上，被一竖直的挡板挡住，如图。求斜面和挡板对球的支持力分别是多少？,N,G1,由平衡条件可知：网,N1G1N2=G2,解法二（分解法）,3.质量为m的均匀球放在一倾角为的光滑的斜面上，被一竖直的挡板挡住，如图。求斜面和挡板对球的支持力分别是多少？,F,G2,解三角函数得：组卷网,G1mgtanG2=mg/cos,F1,由平衡条件可知：网,N1F1mg=F2,解法三（正交分解法）,3.质量为m的均匀球放在一倾角为的光滑的斜面上，被一竖直的挡板挡住，如图。求斜面和挡板对球的支持力分别是多少？,F,G2,解三角函数得：组卷网,F1N2SinF2=N2cos,F2,解法四（矢量三角形）,3.质量为m的均匀球放在一倾角为的光滑的斜面上，被一竖直的挡板挡住，如图。求斜面和挡板对球的支持力分别是多少？,F,N2,N1,讨论与交流,若挡板以其下端为轴沿逆时针方向缓慢转至水平，在此过程中斜面对小球作用力的大小如何变化？,几何画板,课堂小结,共点力作用下物体的平衡,静态平衡,物体处于静止或匀速直线运动的状态,F合=0,合成法、分解法、三角形法,