4.1共点力作用下物体平衡4.1共点力作用下物体的平衡.doc

§4.1 共点力作用下物体的平衡  复习：共点力  作用在物体的同一点，或作用线相交于一点的几个力称为共点力。  N  F1  F2  F1  f  G  F  限 速 40km/s G  F3  F2 ?为了明确表示物体所受的共点力，在作示意图时，可 以把这些力的作用点画到它们作用线的公共交点上。  ?在不考虑物体转动的情况下，物体可以当作质点看待，  所以力的作用点都可以画在受力物体的重心上。  　　从高耸的山峰、凌空托起的巨石到我们脚下的 大地；从摩天高楼、电视塔到家庭中的家具，摆设， 无一不处于平衡状态。  一.共点力的平衡状态 一.共点力作用下物体的平衡状态 平衡状态 ——物体处于静止或者匀速直线运动的状态叫 做平衡状态。  N  f  N  F  f  N  G 静止在桌面上的木块  G 匀速行驶的汽车  G 静止在斜面上的木块 一.共点力的平衡状态 一.共点力作用下物体的平衡状态 （1）概念： 一个物体在共点力的作用下，如果保持静止 或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处 于平衡状态  （2）运动学特征：速度恒定, 加速度为零  （3）注意区别：速度为0与平衡状态 二.共点力的平衡条件 物体受两个共点力作用时的平衡条件。 二力平衡的条件是：两个力的大小相等、 方向相反，并在同一直线上。 即F合=0。 物体受两个以上共点力作用时的平衡条件。 当物体受到 三个共点力 作用时，它的平衡条 件又是什么呢? 环节一 猜想 F合=0？ 二.共点力的平衡条件 三个力的平衡条件：  环节二 实验与探究：  F1  O  F2  F3  二。共点力的平衡条件 环节三 理论探究 1.三个力的平衡条件： 2.四个的平衡条件： 3. 五个力，六个力四个的平衡条件： 4.共点力平衡条件： F合=0 环节四 学生活动 二。共点力的平衡条件 环节五 得出结论 平衡条件 合力为零。 重要结论： （1）三个共点力使物体平衡: 任意两个力的合力与 第三个力等大反向； （2）N个共点力使物体平衡: 任意N-1个力的合力 与第N个力等大反向。  共点力的平衡的条件 例1：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α，则绳子 的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？ F α FN G  共点力的平衡的条件 例1：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α，则绳子的拉 力和墙壁对球的弹力各是多少？  拓展：若再减小绳长L，上述二力大小将如何变化？  α  FN α G F合  解法一：合成法 F=F合=G/cosα FN=Gtanα  共点力的平衡的条件 例1：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α，则绳子 的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？  F  解法二：分解法 α F1  α  FN  F=F合=F2=G/cosα  G F2  FN=F1=Gtanα  共点力的平衡的条件 例1：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α，则绳子 的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？  F Fy  解法三：正交分解法  Fx  G  FN x X：FN-Fsinα=0 Y：Fcosα-G=0 解得：F=G/cosα FN=Gtanα  共点力的平衡条件 共点力的平衡解题方法小结 1.正确选取研究对象 2.隔离物体，分析物体的受力，画出受力图 3.根据作用效果，准确进行力的分解（或力的合成） 4.根据平衡条件，列方程求解  正交分解法 正交分解法解平衡问题的一般思维程序为 ①选择研究对象：处于平衡状态下的物体； ②对研究对象进行受力分析，画好受力图； ③建立直角坐标系（原则是尽量减少力的分解）； ④根据平衡条件布列方程  F  0 F F  x y  0 0  ⑤解方程(组)，必要时验证结论。  共点力的平衡条件 三.学以致用 1.质量为m的木块在与水平方向成θ角的推力F的作用 下，在水平地面上作匀速运动，已知木块与地面间 的摩擦因数???μ，那么木块受到的滑动摩擦力为： A. μmg B. μ(mg+Fsinθ) C. μ(mg-Fsinθ) D. Fcosθ 此题答案： B、D  θ  共点力的平衡条件 2.如图所示，斜面倾角θ，木块M和斜面间滑动摩擦 因数为μ，问物体m质量多大时，才能使木块匀速 运动？。  θ  M  m  此题答案： 向上时： m 向下时： m  (sin (sin  cos )M cos )M  课堂小结 · 一。共点力平衡状态 · 二。共点力平衡