力的平衡PPT.ppt

一、平衡状态 1、定义：在共点力作用下，物体保持静止或匀速直线运动，我们就说物体处于平衡状态。 注：1）保持静止的含义 2）状态相对地面而言 思考：竖直上抛到最高点的物体是否处于平衡状态？ 2.平衡种类和稳度 （1）平衡种类: 作业：P94做在书本上导学大课堂做到第三节完 * 第3节、力的平衡 感悟平衡之美 图1：蘑菇石 图2：商场电梯上的人 图3：远古巨石 图4：平稳飞行的飞机 提出问题： 在自然界物体存在的形式是多种多样的。矗立的岩石和各类建筑，马路上逐渐加速的汽车，匀速上升的电梯上站立的人，绕太阳运转的地球等等。我们描述某些物体状态时常用“平衡”这个词。大家能否联想一下自己的日常生活中的例子，哪些物体是平衡的？在物理学中“平衡”这个词究竟是什么含义呢？ 物体处于静止或者做匀速直线运动的状态叫平衡状态，这里包括速度恒为零的静止状态，是一种静态的平衡；也包括运动间的平衡，即速度不为零、但大小方向都不变的匀速直线运动状态。 那么力的平衡要满足什么条件呢？ 匀速升空 站立 力的平衡 第3节 G N 1、物体的平衡状态 静止 匀速直线运动。 2、二力平衡 大小相等 方向相反 同一直线 一对平衡力的合力为零 力的平衡是物体平衡的本质条件，物体平衡是力平衡的效果 方案1 3、三个共点力作用下物体的平衡条件 猜想假设 实验设计 F1 F2 F3 方案2 方案3 F1 F2 F3 寻找共点力的平衡条件 ： 根据力的合成法则，任意两个力的合力与第三个 力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。据 此，三个以上的共点力最终都可以等效简化为两 个共点力。 推广：物体在共点力作用下的平衡条件是所受合 力为零。即F合＝0 推论：当物体处于平衡时，它所受的某一个力与其 余的力的合力等值反向。 2、物体的平衡条件： 作用在物体上的所有力的合力为0. 即F合=0 Fx合 =0 Fy合=0 或者 例题 用绳子将鸟笼挂在一根栋梁上，OA与横梁的夹角600，OA与OB垂直，如图所示。若鸟笼重为20N。求⑴绳子OC对鸟笼的拉力；⑵绳子OA和OB对结点O的拉力。 解： ⑴对鸟笼分析 T 由二力平衡得 OC对鸟笼的拉力 T=G=20N 　⑵对结点分析 G F12 T F1 F2 600 由共点力的平衡得： Ｆ12＝Ｔ F1=F12cos600 F2=F12sin600 代入数据，可解得：Ｆ１=10N,F2=10√3 N 点对象 明受力 表依据 由三角函数关系得 对力的处理 解法２ 对结点分析(如图) T F1 F2 按平行四边形定则分解Ｔ Ｔ2 T1 600 由三角函数可得 T1=Tcos 600 T2=Tsin600 根据共点力的平衡条件得 F1=T1 F2=T2 代入数据，可解得：Ｆ１=10N,F2=10√3 N 解法３ 对结点分析(如图) T F2 由共点力的平衡条件知： 平移各力后一定是封闭的三角形 F1 F1 T F2 600 由三角函数可得 F1=Tcos 600 F2=Tsin600 代入数据，可解得 例题2：如图所示：细线的一端固定于A点，线的中点挂一质量为m的物体，另一端B用手拉住，当AO与竖直方向成角，OB沿水平方向时，AO及BO对O点的拉力分别是多大？ 用正交分解合成法求解： 建立平面直角坐标系 由Fx合=0;及Fy合=0得到: 解得: 2：结合例题总结求解共点力作用下平衡问题的解题步骤： （1）确定研究对象 （2）对研究对象进行受力分析，并画受力图； （3）据物体的受力和已知条件，采用力的合成、分解、图解、正交分解法，确定解题方法； （4）解方程，进行讨论和计算。 解：对球受力分析（如图） G F1 F2 G2 G1 将G分解得 G2=Gtan300=15×√3/3=5√3 N　 G1=G/cos300=15/(√3/2)=10√3 N　 由共点力的平衡条件得到 细绳对球的拉力F1=G1= 10√3 N 墙面对球的支持力F2=G2= 5√3 N 4、如图所示，如果篮球的重Ｇ=15Ｎ，α=300. 求:细绳对球的拉力和墙面对球的支持力 各是多少. A.不稳定平衡 B.稳定平衡 C.随遇平衡 （2） 提高稳度的方法： 降低重心 增大支持面 *