物体的平衡一轮复习全解.ppt

解法2：利用矢量三角形 解：如图 θ F N G N、f 合力方向与竖直方向夹角为φ，此力F′大小不定，但方向始终不变，有： θ F N G f F′ 如图所示，在G、F、F′构成的矢量三角形，当F与F′垂直时，F最小 第二章 相互作用 第三节 物体的平衡 一、物体的平衡 1.平衡状态：物体保持静止或者匀速直线运动的状态叫平衡状态. 注意：物体速度为零时，物体不一定处于平衡状态 2.共点力作用下物体平衡条件 (1)F合=0 (2)若用正交分解，则为 Fx=0 Fy=0 3.平衡条件的推论： (1)物体处于平衡状态时，它所受的某一个力与它所受的其余力的合力一定等大反向 F1 F2 F4 F3 例1.如图所示，某个物体在F1、F2、F3和F4四个共点力作用下处于静止状态，若F4的方向沿逆时针转过600而保持其大小不变，其余三个力的大小和方向均保持不变，则此时物体所受的合力大小为 A.F4/2 B.0 C.F4 D. 答案：C （2）三力汇交原理： 如果一个物体受到三个不平行外力的作用而平衡，这三个力的作用线必在同一平面上，而且必为共点力。 例2.如图，均匀杆在F的作用下静止，则地面对杆的作用力可能为 A.F1 B.F2 C.F3 D.F4 F1 F3 F2 F F4 答案：C 4.处理共点力平衡问题的常用方法　 方法 内容 分解法 物体受到几个力的作用，将某一个力按力的实际效果进行分解，则其分力和其他力在所分解的方向上满足平衡条件． 合成法 物体受几个力的作用，通过合成的方法将它们简化成两个力，这两个力满足二力平衡条件． 方法 内容 正交分解法 将处于平衡状态的物体所受的力分解为相互正交的两组，每一组的力都满足二力平衡条件． 力的三角形法 物体受同一平面内三个互不平行的力的作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接，构成一个矢量三角形，反之，若三个力矢量箭头首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合力必为零．利用三角形法，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识可求得未知力． 图解法 对研究对象在状态变化过程中的若干状态进行受力分析，依据某一参量的变化，在同一图中作出物体在若干状态下力的平衡图(力的平行四边形)，再由动态力的平行四边形各边长度变化及角度变化确定力的大小及方向的变化情况. (1)利用图解法应注意三点：①前提是合力不变，一个分力的方向不变；②正确判断某一个分力的大小和方向变化及其引起的另一分力的变化；③注意某一分力方向变化的空间． (2)当多个物体组成的系统处于平衡状态时，系统内的任何一个物体均处于平衡状态，此时可以对系统列平衡方程，也可以对系统内的任何一个物体列平衡方程，并且在任意一个方向上的合力均为零． 二、物体平衡条件的应用 1.利用正交分解法求解物体平衡 适用于求解三力以上的共点力平衡问题 例3.如图所示，质量为m的物体靠在粗糙的竖直墙上，物体与墙之间的动摩擦因数为μ.若要使物体沿着墙匀速运动，则与水平方向成α角的外力F的大小如何？ 例4.如图所示，木板B放在水平地面上，在木板B上放一重1200 N的A物体，物体A与木板B间、木板与地面间的动摩擦因数均为0.2，木板B重力不计，当水平拉力F将木板B匀速拉出，绳与水平方向成30°时，问绳的拉力T为多大？水平拉力为多大？ 答案：248 N　430 N 2.利用矢量三角形求解物体三力平衡问题 （1）解直角三角形 答案：B 答案：B 答案：B 练（08年重庆理综）滑板运动是一项非常刺激的水上运动，研究表明，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力FN垂直于板面，大小为kv2，其中v为滑板速率（水可视为静止）.某次运动中，在水平牵引力作用下，当滑板和水面的夹角θ=37°时，滑板做匀速直线运动，相应的k=54 kg/m，人和滑板的总质量为108 kg,试求（重力加速度g取10 m/s2，取sin 370=0.6，忽略空气阻力）： （1）水平牵引力的大小； （2）滑板的速率； （3）水平牵引力的功率. 答案：810N，5m/s，4050W 例8.如图所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量m＝0.5 kg，斜面倾角α＝30°，悬线与竖直方向夹角θ＝30°，光滑斜面的质量M为3 kg，置于粗糙水平面上．整个装置处于静止状态．(g取10 m/s2)求： (1)悬线对小球拉力的大小； (2)地面对斜面的摩擦力的大小和方向． （2）利用正弦定理(拉密定理)和余弦定理求解 答案：(1)2.9 N　(2)1.4 N，方向水平向左 例9.如图所示，两球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连，球B用长为L的细绳悬于O点，球A固定在O点正下方，