专题：共点力的平衡(牛顿运动定律的应用)

牛顿运动定律的应用共点力的平衡,平衡条件的理论推导,平衡状态,静止静态平衡,匀速直线运动动态平衡,a=0,根据牛顿第二定律F合=ma,F合=0,总结,(v=0,a=0),(v0,a=0),结论:共点力作用下物体的平衡条件是合力为0,二力平衡条件：两个力等大、反向、共线,一、平衡条件:F合=0,三力平衡条件：任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线。,例：如图所示，斜面上的物体保持静止状态，下列结论正确的是()A、物体所受的重力与弹力的合力方向垂直斜面向上B、物体所受的弹力与摩擦力的合力方向竖直向上C、物体所受重力、弹力、摩擦力的合力方向沿斜面向下D、物体所受重力、弹力、摩擦力中任两个力的合力必与第三个力大小相等、方向相反,BD,多力平衡条件：物体受到几个共点力的作用而平衡时，其中的任意一个力必定与余下的其他力的合力等大、反向、共线。,FA=F1=Gsin,FB=F2=Gcos,FA=Gsin,FB=Gcos,沿OA方向：F1FA=GsinFA0,沿OB方向：F2FB=GcosFB0,合成法,分解法,二、求解平衡的方法,水平方向：F1FBC=mgcosFBC0,竖直方向：F2mg=FACsinmg0,正交分解法,二、动态平衡问题,所谓动态平衡问题是指通过控制某些物理量，使物体的受力发生缓慢变化，而在这一过程中物体又始终处于一系列的平衡状态中。物体处于平衡状态，所受到的几个共点力可以组成一个封闭的三角形。根据力的大小和方向的变化情况做定性分析。解决这类问题常用的方法有相似三角形法、作图法（动态平行四边形或动态三角形）进行定性分析“动-静-动”,例：如图，半径为R的光滑半球的正上方，离球面顶端距离为h的O点，用一根长为L的细线悬挂质量为m、半径为r的小球，小球靠在半球上试求小球对球面压力的大小,F,FN,G,FT,相似三角形法,只知一个力，则用相似三角形法,例：如图，半径为R的光滑半球的正上方，离球面顶端距离为h的O点，用一根长为L的细线悬挂质量为m的小球，如果细线拉着小球靠着半球缓慢移动至半球最高点的过程中试分析球面对小球支持力和拉力如何变化？,F,相似三角形法,只知一个力，则用相似三角形法,例：一轻杆BO，其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO上，B端挂一重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮，用力F拉住，如图2-1所示。现将细绳缓慢往左拉，使杆BO与杆AO间的夹角逐渐减少，则在此过程中，拉力F及杆BO所受压力FN的大小变化情况是()AFN先减小，后增大B.FN始终不变CF先减小，后增大D.F始终不变,例：如图，一固定的斜面上，有一块可以绕下端转动的挡板P，今在挡板与斜面间夹有一重为G的光滑球。当挡板P由图中竖直位置逆时针缓慢转到水平位置的过程中，球对挡板和斜面的压力如何变化？,G,FNP,FN,作图法,变式一：如图，将OB绳的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直位置C的过程中，分析OA、OB所受力的大小变化情况。,FA,FB,FT=G,FA逐渐变小,FB先变小后增大,结论：,G,FT,FN,变式二：如图，将斜面缓缓从右往左推动的过程中，绳对小球的拉力和小球对斜面的压力符合变化？,注：用作图法求解动态平衡，要求已知一个力和另一个力的方向,2如右图所示，用细线悬挂均匀小球靠在竖直墙上，如把线的长度缩短，则球对线的拉力FT，对墙的压力FN的变化情况正确的是(),AFT、FN都不变BFT减小，FN增大CFT增大；FN减小DFT、FN都增大【解析】作矢量三角形得选项D对【答案】D,提高：如图，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的，一根细线跨在碗口上