共点力平衡条件的应用

1、2、 共点力平衡条件的应用,1、能用共点力的平衡条件，分析和解决有关力的平衡问题,2、进一步学习受力分析，正交分解等方法。,知识回顾,一、平衡状态,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：,F合=0,“推”往往要比“拉”费力，这是为什么呢？,动摩擦因数为,力F能拉动物体的条件是什么？,拉物体时受力分析,x,y,关于移动货物箱的疑问,y,x,解：水平方向：,竖直方向：,又：,联立可得：,当 F合0 是物体被拉动,即：,推物体时受力分析如图,可解得能推动物体的条件是：,故 F2 F1,又因,故“推”往往要比“拉”费力。,1、某公园要在儿童乐园中建一座滑梯，

2、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时儿童在斜面上才可以由静止开始滑下？,解：设人的质量为m，受力分析图,x轴方向,y轴方向,又：,联立得,得： 37o,倾角至少要37,儿童在斜面上才可以由静止开始滑下。,x,y,又= 0.75,应用共点力的平衡条件解题的一般步骤：,(1)确定研究对象,(2)分析研究对象的受力情况,(3)判断研究对象是否处于平衡状态,(4)应用共点力的平衡条件，选择适当的方法，列平衡方程,(5)求解方程，并根据情况，对结果加以说明或必要的讨论,2、沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在A点(如图所示)，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

3、，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,解析：对足球受力分析,由于足球静止处于平衡状态，所以三个力的合力为零。,共点力的平衡,例:如图所示，一个重为mg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，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？,解法一：合成法 F=F合=mg/cos N=mg tan,共点力的平衡,拓展：若再减小绳长L，上述二力大小将如何变化？,例：如图所示，一个重为mg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，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？,解法二：分解法 F=F2=mg/cos N=F1=mgtan,共点力的平衡,解：由平衡条件可

4、知，在x轴和y轴方向上的合力Fx合和Fy合应分别等于零,由式解得：,代入得：,解法三：正交分解法,动态平衡问题的分析,3、如图所示挡板AB和竖直墙之间夹有小球，球的质量为m，则挡板与竖直墙壁之间的夹角缓慢增加至=90时，AB板及墙对球压力如何变化？,解法一：解析法,(1)利用力的合成由于挡板缓慢放下，故小球总处于平衡状态，其受力如右图所示，由平衡条件知，N2与N1的合力大小等于G，将N1与N2合成，由图知： N1=mg cot，N2mg/sin，当增大时cot减小，sin增大，故N1减小，N2也减小，当90时，N10，N2mg.,（2）利用正交分解,G,水平方向：,竖直方向：,得：,解法二：图

5、解法,1、下列物体处于平衡状态的是 ( ) A静止在粗糙斜面上的物体 B物体在光滑斜面上由静止释放后沿斜面自由下滑 C在平直公路上匀速行驶的汽车 D做自由落体运动的物体在刚开始下落时,AC,2、下列说法正确的是 ( ) A竖直上抛物体达最高点时，物体处于平衡状态 B电梯匀速上升时，电梯中的人处于平衡状态 C竖直弹簧上端固定，下端挂一个重物，平衡后用力F 将它再往下拉一段距离后突然撤去力F，重物仍处于平衡状态 D只有加速度为零的物体才处于平衡状态,BD,3.一个重为20 N的物体置于光滑的水平面上，当用一个F5 N的力竖直向上拉该物体时，如图所示，物体受到的合力为 ( ) A15 N B25 N C20 N D0 N,D,4. 如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受三个力即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，其中F1=10N、F2=2N若撤去F1，则木块在水平方向受到的摩擦力为 ( ) A2 N，方向向右 B6 N，方向向右 C2 N，方向向左 D零,A,5、质量为m的木块，被水平力F紧压在倾角=60的固定木板上，如图所示，木板对木块的作用力为( ),D,6、如图所示，电灯悬挂于两墙壁之间，更换水平绳OA使连接点A向上移动而保持O点的位置和OB绳的位置不变，则在A点向上