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文档简介
,本课件主要使用工具为office2003,Mathtype5.0,几何画板4.0,flashplayer10.0,湖南学海文化传播有限责任公司,2,共点力作用下物体的平衡,第四讲,相互作用及共点力平衡,第二章,3,一、共点力作用下物体的平衡1.平衡状态、平衡力物体在几个力作用下处于静止或匀速直线运动状态,叫做平衡状态,这几个力互相叫做平衡力(或其中一个力叫其余几个力的平衡力),4,2.哪些情况可作平衡来处理(1)静止:v=0,a=0;(2)匀速直线运动:v=恒量,a=0;3.平衡条件共点力作用下平衡条件:合外力为零,即:F=0或Fx=0Fy=0,5,二、平衡问题的处理方法:1.对于二力平衡问题用二力平衡条件.2.对于三力平衡问题的处理方法:力的合成、分解法;相似三角形法;正交分解法.3.对于四力平衡问题的处理方法:正交分解法,6,如图2-4-8所示,长为5m的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4m的两杆的顶端A、B.绳上挂一个光滑的轻质挂钩,其下连着一个重为12N的物体,平衡时,绳中的张力T=.,图2-4-8,7,延长AO交B杆于C点,从C点向A杆作垂线CD交A杆于D点.如图所示,由于CD=4m,AOB是同一条绳,AO与BO段的张力必然相等,与竖直线的夹角也相等.故OB=OC,所以AC=5m.,设ACD=,则cos=CD/AC=0.8,sin=0.6,由平衡条件有2Tsin=F=G,解得T=10N.,8,如图2-4-2所示,跳伞运动员打开伞后经过一段时间,将在空中保持匀速降落.已知运动员和他身上装备的总重量为G1,圆顶形降落伞伞面的重量为G2,有8条相同的拉线(拉线重量不计),均匀分布在伞面边缘上(图中没有把拉线都画出来),每根拉线和竖直方向都成30角.那么每根拉线上的张力大小为.,图2-4-2,9,选择人为研究对象,受力如图,由于对称性,各绳拉力水平分力合力为零,竖直分力的合力等于人重力,即8Tcos30=G1,T=G1,10,如图2-4-7所示,汽车用绳索通过定滑轮牵引小船,使小船匀速靠岸,若水对船的阻力不变,则下列说法中正确的是(),AB,图2-4-7,A.绳子的拉力不断增大B.船受到的浮力不断减小C.船受到的合力不断增大D.绳子的拉力可能不变,11,小船受重力mg、浮力F1、绳索拉力F2、水的阻力F3作用.其受力如图所示,建立直角坐标系,且设绳索拉力与水平方向成角,则由平衡条件:F2cos=F3、F2sin+F1=mg,在小船匀速靠岸的过程中,角增大,阻力F3、重力mg保持不变,故绳索的拉力F2增大,浮力F1减小,船受到的合力一直为零.所以A、B正确.,12,三、用整体法和隔离法解决平衡问题对于连接体的平衡问题,其解法有整体法和隔离法两种1.整体法:以几个物体构成的系统为研究对象进行求解的方法.在许多问题中用整体法是很方便的,其优越性是因为不要考虑内力,其不足之处也就是不能求解系统的内力.所以,一般在求解外力时用整体法.,13,2.隔离法:把系统分成若干部分并隔离开来,分别以每一部分为研究对象,一部分、一部分地进行受力分析,分别列出方程,再联立求解的方法,一般在求解内力时用隔离法.,14,F1=5N,例、如图,物体A、B、C叠放在水平面上,用水平力F1=5N和F2=8N分别作用于B、C上,三个物体仍保持静止状态,那么A与B,B与C,C与地面的摩擦力的大小分别为(),A、5N,0N,8NB、0N,5N,8NC、0N,5N,3ND、0N,0N,3N,15,如图2-4-1所示,物体A与B相对静止,共同沿斜面匀速下滑,则()A.A、B间无静摩擦力B.B受滑动摩擦力,大小为mBgsinC.B与斜面间的动摩擦因数=tanD.斜面受B施加的滑动摩擦力的作用,方向沿斜面向下,CD,图2-4-1,16,有一个直角支架AOB,AO是水平放置,表面粗糙.OB竖直向下,表面光滑.OA上套有小环P,OB套有小环Q,两环质量均为m,两环间由一根质量可以忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡,如图2-4-6所示.现将P环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比较,AO杆对P的支持力FN和细绳上的拉力F的变化情况是()A.FN不变,F变大B.FN不变,F变小C.FN变大,F变大D.FN变大,F变小,B,图2-4-6,17,选择环P、Q和细绳为研究对象.在竖直方向上只受重力和支持力FN的作用,而环移动前后系统的重力保持不变,故FN保持不变.取环Q为研究对象,其受力如图所示.Fcos=mg,当P环向左移时,将变小,故F变小,正确答案为B.,18,先选择A、B整体为研究对象受力如图,整体匀速运动,F合=0,B错误.F2=(mA+mB)gsin,F1=(mA+mB)gcos,=F2F1=tan,C正确.再选择A研究,A匀速运动,F合=0,AB间一定存在摩擦力,A错误.F2方向沿斜面向上,反作用力沿斜面向下,D正确.,19,在光滑的斜面上有一个重为G的物体,当沿斜面向上和沿水平方向向右各加一个大小都等于F=G/2的力作用于这个物体时,物体正好处于静止状态,如图2-4-5所示.求斜面的倾角以及斜面所受的压力.,图2-4-5,20,对物体进行受力分析:正交分解:Fcos+F=GsinFsin+Gcos=
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