高一物理力的平衡2

力平衡

第1页1平衡状态：物体在力作用下，保持静止或匀速直线运动状态一共点力平衡2平衡条件：F合=0（a=0)3平衡条件了解：

（1）物体受两个力平衡时，两力必等大反向（2）物体受三力处于平衡状态，三个力中任两个力协力必与第三个力等大反向（3）物体受n个力处于平衡状态，任（n-1）个力必与第n个力等大反向4推论：当物体处于平衡状态时，它所受某一个力与它所受其余力协力一定大小相等，方向相反第2页例1：关于共点力平衡，以下说法正确是（）A.只有静止物体才处于平衡状态。B.只要物体速度为零，它就一定处于平衡状态C.只要物体运动规律不变，它就处于平衡状态D.只有加速度为零物体才处于平衡状态解析：B选项：V=0,a=0

?看物体是否处于平衡状态，就看它是否满足平衡条件：F合=0（a=0)D第3页活学活用1：某物体在四个共点力作用下处于平衡状态，若将F4=5N力沿逆时针方向转动90˙，其余三个力大小和方向不变，则此时物体所受协力大小为（）A.0B.10NC.5ND.-F4F4C第4页活学活用2：长方体静止在倾角为θ斜面上，那么斜面对木块作用力方向()A.沿斜面向上B.垂直斜面向上C.沿斜面向下D.竖直向上GFNFfD第5页二共点力平衡问题处理方法：1正交分解法：（尤其在处理多个力平衡问题时非常方便），建立直角坐标系，将力分解到这两个相互垂直方向上，分别在这两个方向上列方程，即FX合=0Fy合=02三角形法：三个力平衡问题时能够用合成解三角形法。注：假如物体只是在某一方向上处于平衡状态，则该方向上协力为零，在该方向上能够应用平衡条件列方程求解第6页例1：城市中路灯，经惯用三角形结构悬挂，如图为这类结构简化模型，图中硬杆OB可绕经过B点且垂直与纸面轴转动，钢索和杆重量都可忽略，假如悬挂物重量是G,角AOB等于θ，钢索OA对O点拉力和杆OB对O点支持力各是多大？F3F1F2xyF1yF1x解：对结点受力分析，建系如图：结点处于平衡状态，所以X方向上：F2-F1cosθ=0Y方向上：F1sinθ-F3=0又知F3=G,解得：F1=G/sinθF2=G/tanθ第7页巩固练习：在光滑墙壁上用绳拴着足球挂在A点，足球质量为m,悬绳与墙壁夹角为α，求悬绳对球拉力和墙壁对球支持力。第8页例2：如图所表示，质量为m，横截面为直角三角形物块ABC,∠ABC=α,AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC推力，现物块静止不动，则摩擦力大小为多少？GFNFFfxyFxFy解：受力分析，建系如图物块受力平衡，有F合=0y方向上:Ff-Fy-G=0找角度关系：有Fy=Fsinα

Ff=G+Fy=G+Fsinα

第9页练习：如图所表示，质量为m物体靠在粗糙竖直墙上，物体与墙之间动摩擦因数为μ，若要使物体沿着墙匀速运动，则与水平方向成α角外力F大小怎样？GFNFFfxy解：若物体沿着墙向上运动，受力分析，建系如图物体匀速运动，即处于平衡状态，有y方向上：Fsinα-G-Ff=0又x方向上：FN-Fcosα=0得FN=Fcosα将Ff=μFN=μFcosα代入x方程解得F=第10页三动态平衡问题例1：木块静止放在水平放置粗糙挡板上，在将板一端缓缓抬起过程中，挡板对木块支持力和摩擦力怎样改变？（状态迟缓改变，均可认为处于平衡）解析法：对任一状态进行受力分析，建立平衡方程，求出所问与变量表示式GFNFfxy解：设转到角度为θ时，物块处于平衡对物块受力分析，建系如图：有x方向上：Gsinθ-Ff=0y方向上：FN-Gcosθ=0解得：Ff=GsinθFN=Gcosθ随θ增大，：Ff增大，FN减小第11页巩固练习：如图所表示，电灯悬挂于两墙壁之间，更换水平绳OA是连接点A向上移动，而保持O点位置不变，则A点向上移动时()A.绳OB拉力逐步增大B.绳OB拉力逐步减小C.绳OA拉力先增大后减小D.绳OA拉力先减小后增大FCFAFBxy解析：设OA绳与水平方向夹角为α，OB绳与水平方向夹角为β，受力分析，建系如图x方向上：FBcosβ-FAcosα=0y方向上：FBsinβ+FAsinα-mg=0解得：假如解析法不简单，就考虑选取作图法第12页例2：如图所表示，物体在水平力作用下，静止在斜面上，若稍许减小水平推力F,则物体仍能保持静止，设斜面对物体静摩擦力为Ff,物体所受支持力为FN,则（）Ff和FN都一定减小Ff和FN都不一定减小Ff不一定减小，FN一定减小Ff一定减小，FN不一定减小GF