高一物理：共点力作用下物体的平衡

用牛顿运动定律解决问题（二）,第四章牛顿运动定律,一、力的合成1、合力与分力：如果几个力共同作用产生的与某一个力单独作用时的相同，则这一个力为那几个力的，那几个力为这一个力的2、共点力：几个力都作用在物体的，或者它们的相交于一点，这几个力叫做共点力3、力的合成：求几个力的的过程叫做力的合成,效果,效果,合力,分力,同一点,作用线,合力,复习,4力的运算法则(1)平行四边形定则：求两个互成角度的的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作，这两个邻边之间的对角线就表示合力的(2)三角形定则：把两个矢量的从而求出合矢量的方法(如图甲、乙所示),共点力,平行四边形,大小和方向,首尾连接起来,共点力的平衡条件,一个物体在共点力作用力下，如果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。,静止或匀速直线运动,v0,a0,F合0,共点力作用下的平衡条件,一、共点力的平衡条件,1.平衡状态：,思考,静止与速度v0是一回事吗？,竖直向上抛出一个物体，当物体到达最高点时，速度为0，加速度为0吗？或者说合外力为0吗？,注意：加速度为0时速度不一定为0；速度为0时加速度不一定为0。,两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。（合力为零）,物体在二个力共同作用下处于平衡状态的条件,思考：,结论：,三力平衡条件：物体在同一个平面内三个力作用下处于平衡状态时,若这三个力不平行,则这三个力必共面且作用线相交于一点,任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。,三力平衡,三力平衡与三角形法则：物体在共点力的作用下处于平衡状态，表示这三个力的有向线段必构成一个封闭的三角形,如下图所示，F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形，这三个力的合力最大的是()解析：由矢量合成法则可知A图的合力为2F3，B图的合力为0，C图的合力为2F2，D图的合力为2F3，因F2为直角三角形的斜边，故这三个力的合力最大的为C图答案：C,三力平衡,G,沿OA方向：F1FA=GsinFA0,沿OB方向：F2FB=GcosFB0,合成法,分解法,G,城市中的路灯、无轨电车的供电线路等，经常用三角形的结构悬挂。图4.72为这类结构的一种简化模型。图中硬杆）OB可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动，钢索和杆的重量都可忽略。如果悬挂物的重量是G，角AOB等于，钢索OA对O点的拉力和杆OB对O点的支持力各是多大？,例题,解：以O点为研究对象。,由于重物处于静止状态，悬绳对O点的作用力,由于O点静止不动，处于平衡状态，所受合力为零,则：,（1）,OA的拉力,硬杆OA的支持力,（2）,讨论：当很小时，sin和tan都接近于0，F1、F2都会很大，因而必须合理选择的大小。,多力平衡,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。,例：物体在四个共点力的作用下保持平衡，如果撤去力F1，而保持其余三个力不变，求这三个力的合力的大小和方向,例题：作用在物体上的同一平面内的四个共点力合力为零，若其中F2、F3、F4大小和方向保持不变，F1逆时针方向转过900，而大小保持不变，则此物体所受的合力大小为多少？,F234,F1,（2）对研究对象进行受力分析，并画受力图；,（5）解方程，进行计算和讨论。,小结：结合例题总结求解共点力作用下平衡问题的解题步骤：,（1）确定研究对象,（4）列方程，共点力的平衡条件是F合0；对力的分析利用正交分解时有：Fx合=0;Fy合=0,二、解决动态平衡问题的基本方法：,总结：审题（渐渐、缓缓、缓慢）受力特点：三个力中，已知一力和另一个力的方向，分析另一个力的大小方向，另一个力的大小如何变化基本思路：受力分析，图解法,FA,G,FB,巩固练习,F2,F1,F合=G,1、对研究对象进行受力分析，作出受力图。2、物体在三个力作用下处于平衡状态，常用解题方法：力的合成法、力的分解法。3、物体在三个以上（或三个）力作用下处于