1.共点力作用下物体的平衡

1、第四章 物体的平衡,4.1 共点力作用下物体的平衡,1.什么是共点力？,2.什么是平衡状态？,3.平衡条件是什么？,4.平衡问题的一般解法？,(共点力）,(共点力）,(非共点力）,静止的物块,静止的杠铃,静止的轻杆,不考虑G,一.平衡状态,1.共点力： 如果多个力作用在同一点，或者它们的作用线 相交于一点，这几个力叫做共点力,书写笔记,?,平衡小实验：,一.平衡状态,1.共点力： 如果多个力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,书写笔记,2.平衡状态：物体处于静止或者匀速直线运动的状态,a=0,3.平衡状态的分类,静态平衡：保持静止,动态平衡：匀速直线、,速度V

2、不变,物体缓慢运动,例1. 判断：以下物体是否处于平衡状态?,(1) 天花板下悬挂的静止的吊扇。 (2) 粗糙斜面上静止的木块。 (3) 光滑水平面上匀速直线滑动的冰块。 (4) 沿斜面匀速直线下滑的铁箱。 (5) 竖直上抛到最高点的篮球。 (6) 拿在手上铅球，松手的瞬间。,答：（1）（2） （3）（4）是平衡状态 （5）（6）不是平衡状态,是,是,是,是,不是,不是,注意：保持静止 和 瞬时速度为0 不同,二.平衡条件,物体处于平衡状态时,它的运动状态V不变,它的加速度a为零,根据牛顿第二定律,F合=0,理论分析：,结论：共点力作用下物体的平衡条件是合力为0，即F合=0,二.平衡条件,实验

3、验证：,结论：二力平衡时：两个力等大、反向、共线,1.二力平衡,二.平衡条件： F合= 0,1.二力平衡： 两个力等大、反向、共线,书写笔记,2.三力平衡：,实验探究：三力平衡条件,1. 设计实验方案,2. 实验器材：弹簧秤两只， 200g钩码两只，细线等， 在竖直面内完成,3. 实验结论：任意两个力的合力与第三个力等大，反向。,二.平衡条件： F合= 0,1.二力平衡： 两个力等大、反向、共线,书写笔记,2.三力平衡：任意两个力的合力与第三个力等大、反向。,3.多力平衡：,任意一个力与其余各力的合力等大、反向,例2.如图，某个物体在F1、F2、F3、F4四个力的作用下处于静止状态，若F4的方

4、向沿逆时针转过60而保持其大小不变，其余三个力的大小和方向均不变，则此时物体所受到的合力大小为(),1200,F4,C,简化为二力平衡,F合=0,三.解决共点力平衡问题的一般方法,1.正交分解法,F合=0,X：FX合=0,Y：FY合=0,书写笔记,m,例3.静止在光滑斜面上的小球质量m，求： 1.斜面对小球的支持力 2.竖直挡板对小球的支持力,X：,N2=N1 sin,Y：,N1 cos =mg,N1=mg/ cos ,N2=mg tan ,解题步骤：,(1)明确研究对象.,(2)受力分析.,(3)建立直角坐标系，正交分解,(4)根据Fx合0，Fy合0，列方程求解,m,例4.静止在光滑斜面上的

5、小球质量m，求： 1.斜面对小球的支持力 2.挡板对小球的支持力,mg,N1,N2,N1,N2,=mg cos ,=mg sin ,m,例3.静止在光滑斜面上的小球质量m，求： 1.斜面对小球的支持力 2.竖直挡板对小球的支持力,N1,N2,=mg/ cos ,=mg tan ,三.解决共点力平衡问题的一般方法,1.正交分解法,F合=0,X：FX合=0,Y：FY合=0,书写笔记,2.三角形法,适用于：一切平衡,适用于：三力平衡，且有两力垂直,例5.如图，AO,BO,和CO三根绳子能承受的最大拉力相等，0为结 点，BO与竖直方向夹角为=300 ，悬挂物质量为m. 求：OA,OB两根绳子拉力的大小

6、,O,A,B,C,mg,TOB,TOA,问题1：增大m，哪根绳先断？,TOB,TOA,300,问题2：若B点不动，A点缓慢上移，TOA,TOB将怎样变？,一直减小,先减小后增大,三角形法，解动态平衡问题,拓展：,m,mg,N1,N2,N1,N2,？,？,缓慢,一直减小,一直增大,m,N1,N2,缓慢,？,？,一直减小,先减小后增大,三.解决共点力平衡问题的一般方法,1.正交分解法,F合=0,X：FX合=0,Y：FY合=0,书写笔记,2.三角形法,适用于：一切平衡,适用于：三力平衡，且有两力垂直,3、三角形法-解动态平衡问题,课堂小结,1.什么是共点力？,2.什么是平衡状态？,3.平衡条件是什么？,4.平衡问题的一般解法？,解决了以下四个问题：,练习1、如图所示，质量为m的物体在恒力F作用下，沿水平天花板向右做匀速直线运动.力F与水平方向的夹角为，重力加速度为g.则物体与天花板间的动摩擦因数_.,练习2.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，则 （ 1 ）绳子的拉力T和墙壁对球的弹力N各是多少？ （ 2 ）若绳子变长，T、N将怎样变化？,练习3.如图所示，细绳CO与竖直方向成30角