共点力作用下物体的平衡课件

共点力作用下物体的平衡课件1一、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．平衡状态：一个物体在共点力的作用下，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一、平衡状态1．共点力：几个力如果作用在2一、平衡状态平衡状态的运动学特征：“保持静止”与“瞬时速度为零”是不同的

加速度为零一、平衡状态平衡状态的运动学特征：“保持静止”与“瞬时速度3二、共点力作用下物体的平衡条件1．二力平衡条件：

两力大小相等、方向相反，而且作用在同一物体、同一直线上.

二力的合力为零，即:F合=0二、共点力作用下物体的平衡条件1．二力平衡条件：4二、共点力作用下物体的平衡条件2.三力平衡条件

：

⑴设计实验方案〔实验探究〕方案：弹簧秤三只，细线三根，木板、白纸、图钉等，在水平面内完成；1．二力平衡条件：F合=0

二、共点力作用下物体的平衡条件2.三力平衡条件：5实验探究时要注意的几个问题：用图钉将白纸固定在木板上弹簧秤拉力方向要与弹簧伸长方向一致结点尽可能在白纸的中央，以便于作图由结点、三个细绳套端点确定三个力的方向时，视线要与木板垂直作图时要用同一标度，标度大小要合适实验探究时要注意的几个问题：用图钉将白纸固定在木板上6二、共点力作用下物体的平衡条件2.三力平衡条件

：

⑴设计实验方案〔实验探究〕1．二力平衡条件：F合=0

⑵实验结论：F合=0任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上二、共点力作用下物体的平衡条件2.三力平衡条件：7二、共点力作用下物体的平衡条件2.三力平衡条件

：

1．二力平衡条件：F合=0

F合=03.多力平衡条件

：F合=0二、共点力作用下物体的平衡条件2.三力平衡条件：1．二8二、共点力作用下物体的平衡条件

在共点力作用下物体的平衡条件是:合力为零.即：F合=0正交分解情况下，平衡条件可表示为下列方程组：

Fx=0，Fy=0二、共点力作用下物体的平衡条件在共点力作用下物体的平9

例1：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α，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？αFFNG例1：如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙10

解法一：合成法

F=F合=

F

N=GtanαFFNGF合αα例1：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α，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？解法一：合成法FFNGF合αα例1：如图所示，一个重为G的11

解法二：分解法

F=F2=

F

N=F1=GtanαFFNGF2ααF1例1：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α，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？解法二：分解法FFNGF2ααF1例1：如图所示，一个重为12FFNFyααFxGxy

例1：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α，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:

FN–

Fsinα=0y:Fcosα–G=0

解得：F=F

N=GtanαFFNFyααFxGxy例1：如图所示，一个重为G的圆球，13

拓展1：若已知球半径为R，绳长为L，α角未知，绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？

例1：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α，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？

αRRL拓展1：若已知球半径为R，绳长为L，α角未知，绳子14拓展2：在拓展1的基础上，若再减小绳长L，上述二力大小将如何变化？

F=F合=,

L↓→

α↑→F↑

F

N=Gtanα,L↓→

α↑→F↑FFNGF合αα例1：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α，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？拓展2：在拓展1的基础上，若再减小绳长L，上述二力大小将如何15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小结：解决共点力平衡问题的

基本步骤：选16例2：物体A在水平力F1=400N的作用下，沿倾角θ=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μ.AF160°F1FNGFyxθF1FNGFyxθ例2：物体A在水平力F1=400N的作用下，沿倾角θ=60°17例2：物体A在水平力F1=400N的作用下，沿倾角θ=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μ.F1FNGFyxθ解：x:Gsinθ-

F1cosθ-F＝0

y:FN-

Gcosθ-

F1sin

θ＝0

F=μFN

联立求解得：

F=200(-1)=146.4N

μ=(2-)N=0.268

例2：物体A在水平力F1=400N的作用下，沿倾角θ=60°18例3：如图所示，细绳AO、BO能承受的最大拉力相同，其中绳长AO>BO.在O点连接一段能承受足够拉力的细绳OC，逐渐增大O端悬挂的重物的重力，问细绳AO、BO中哪一根先断？12AOBFFBCFABF合34

3例3：如图所示，细绳AO、BO能承受的最大拉力相同，其中绳长19变式：若已知细绳AO、BO能承受的最大拉力分别为100N和150N，α＝30°，β＝60°。若要绳不断，O端下方悬挂的重物的最大重力为多少？BαβAOFF2F1F合

βα解:(1)当F1=FAO=100N时，

F2=F1cotα＝100N>FBO=150N绳BO将断

(2)当F2=FBO=150N时，

F1=F2tanα＝50N<FAO=100N此时：G=F

=

F合=＝N变式：若已知细绳AO、BO能承受的最大拉力分别为100N和120例题3：课本P99的活动一⑵斜向下推的情况水平向前分力：Fcosθ

地面支持力：F2＝G＋Fsinθ摩擦力：F3＝μF2推动条件：Fcosθ＞F3匀速：Fcosθ＝F3即Fcosθ＝μ(G＋Fsinθ)F＝μG/(cosθ－μsinθ)⑴向前拉的情况：水平向前分力：Fcosθ地面支持力：F2＋Fsinθ＝G即F2＝G－Fsinθ摩擦力：F3＝μF2拉动条件：Fcosθ＞F3匀速：Fcosθ＝F3即Fcosθ＝μ(G－Fsinθ)F＝μG/(cosθ