高一物理课件-共点力平衡应用

1、,第四章 物 体 的 平 衡,共点力平衡的运用,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），但这一状态不可能保持，因而这一不能保持的静止状态不属于平衡状态,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

2、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,例题 1 沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在A点(如图), 足球的质量为m, 网兜的质量不计. 足球与墙壁的接触点为B, 悬绳与墙壁的夹角为. 求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力,由共点力的平衡条件可知, F1和mg的合力与F2大小相等, 方向相反. 力的平行四边形可求得,取足球作为研究对象.,F1/mg = tan ,F1 = mg tan ,mg/ F2 = mg/

3、F = cos ,F2 = mg/ cos ,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 .,C D,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.

4、D. 以2m/S2，向东做匀减速直线运动.,D,学以致用,练习3 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 = G sin300 + N,N = G cos300,F = mg sin300 + mgcos300,= 509.8（0. 5 +0. 30. 87）N = 37 2. 9 N,解上面的方程组，可得,练习四 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40

5、N, 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 = G tan300,例题2 物体A在水平力F1= 400 N的作用下，沿倾角=600 的斜面匀速下滑。 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。,60o,60o,由平衡条件可知，在这两个方向上的合力分别等于零,f + F11= G 1 (1),N =F12 + G2 (2),G sin60o = f+ F1cos60o (1),N=Gcos60o+F1s

6、in60o (2),由 （2）式可解得,N=Gcos60o+F1sin60o = 546 N,由（1）式可解得,f = G sinF1cos= 146 N,所以,= fN = 0.27,1、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

7、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,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，则每根主缆的张力约为（ ） A、2.4108 N B、6 108 N