必修一第四章4.7-共点力平衡应用

,（1）、共点作用下物体的平衡,第七节、用牛顿运动定律解决问题（二）,共点力作用下物体的平衡条件及其应用,一平衡：,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：,物体处于平衡状态,物体的运动状态不变,加速度为零,根据牛顿第二定律F合=ma有,F合=0,共点力作用下物体的平衡条件是合力为零,1,2,三、平衡状态,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、竖直上抛的物体运动到最高点时，这一瞬时的速度为零（静止）,下列物体是否处于平衡状态？为什么？1、物体自由下落时；,2、物体放在光滑斜面上下滑时；,3、用细绳悬挂的物体，手释放时；,原因在哪里？,G,G,F,G,F,V,否,否,否,思考与判断：,答：物体受力情况不符合条件F合=0,1、图示，对物体A进行受力分析,判断物体A是否处于平衡状态?,向右匀速运动,巩固练习,3、力的平衡：作用在物体上的几个力的合力为零，这种情形叫做力的平衡F合=0，则在任一方向上物体所受合力也为零特例：,物体受两个共点力作用：若两力组成平衡力，F合=0，则物体处于平衡状态,物体受三个共点力作用：若任两力的合力与第三力组成平衡力，F合=0，则物体处于平衡状态,例、如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？,例、如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？,解法一：合成法F=F合=FN=Gtan,解法二：分解法F=F2=FN=F1=Gtan,例、如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？,例、如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？,解法三：正交分解法x:FNFsin=0y:FcosG=0解得：F=FN=Gtan,物体在共点力的作用下，下列说法中正确的是（）A.物体的速度在某一时刻等于零，物体就一定处于平衡状态.B.物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态.C.物体处于平衡状态，合外力一定为零.D.物体所受合外力为零，就一定处于平衡状态.,CD,学以致用,质量为4kg的物体在五个共点力的作用下向东做匀速直线运动，撤去其中大小为8N，方向向东的力F1，而保持其余四个力不变，则物体（）A.继续保持向东做匀速直线运动.B.以2m/S2，向东做匀加速直线运动.C.以2m/S2，向西做匀加速直线运动.D.以2m/S2，向东做匀减速直线运动.,D,学以致用,练习一个质量为50Kg的物体，在平行于斜面的拉力F作用下，沿倾角为300的斜面匀速运动（如图），已知斜面的动摩擦因数为0.3。求拉力F为多大？,解：,在沿斜面方向和垂直于斜面的方向上列力的平衡方程,F=G1+f=Gsin300+N,N=Gcos300,F=mgsin300+mgcos300,=509.8（0.5+0.30.87）N=372.9N,解上面的方程组，可得,练习如图所示,用一根绳子a把物体挂起来,再用另一根水平的绳子b把物体拉向一旁固定起来.物体的重量是40N,绳子a与竖直方向的夹角=300,绳子a和b对物体的拉力分别是多大?,解：物体共受三个力作用：绳子a的拉力F1，绳子b的拉力F2，重力G.这三个力相互平衡，根据平行四边形定则：,F2=Gtan300,例、物体A在水平力F1=400N的作用下，沿倾角=60的斜面匀速下滑，如图所示。物体A受的重力G=400N，求斜面对物体A的支持力和A与斜面间的动摩擦因数.,例、物体A在水平力F1=400N的作用下，沿倾角=60的斜面匀速下滑，如图所示。物体A受的重力G=400N，求斜面对物体A的支持力和A与斜面间的动摩擦因数.,解：x:Gsin-F1cos-F0,y:FN-Gcos-F1sin0,F=FN,联立求解得：F=200(-1)=146.4N=(2-)N=0.268,1、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儿童在斜面上才可以由静止开始滑下？,学以致用,答案：倾角至少要37,儿童在斜面上才可以由静止开始滑下。,轻气球重16N，空气对其浮力F浮为22N，由于受到水平风力的作用，使轻气球的绳子与地面成60度角，如图所示。则绳中拉力T，水平风力F风。,作业1,如图所示，质量为4千克的物体，在斜向下与水平方向成37度角大小为15牛的力F的作用下做匀速直线运动，则物体所受摩擦力大小为多少牛顿？动摩擦因数为多少？,作业2,小结：解决共点力平衡问题的基本步骤：,选取研究对象对研究对象进行受力分析建立适当的坐标，对力进行合成或分解根据平衡条件列方程求解,课堂小结共点力的平衡条件,二、共点力作用下物体的平衡,（2）物体在共点力作用下的平衡条件是所受合外力为零。即：F合=0。,（1）物体保持静止或者做匀速直线运动的状态叫做平衡状态。,一、共点力：几个力都作用在物体的同一点上，或几个力的作用线相交于同一点，这几个力就称为共点力。,华夏第一桥江苏江阴长江公路大桥,素质检测,我国“八五”规划国道主干线中沿海主骨架的跨江工程，是目前中国第一、世界第四大跨径钢悬索桥。大桥主跨：1385m通航高度：50m桥塔高度：196m,1999年10月中国第一座跨度超千米的特大悬索桥江苏江阴长江大桥正式通车。大桥主跨1385m，桥下通航高度为50m，大桥两座桥塔高196m，横跨长江两案的两根主缆绕过桥塔顶鞍座由南北锚锭固定，整个桥面和主缆的4.8万吨质量都悬在这两根主缆上，