共点力作用下物体的平衡（共29张PPT）.ppt

共点力作用下物体的平衡 　　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。 共点力的平衡 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。 一.共点力 限 速40km/s G F2 F1 F1 F2 F3 F f N G 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。 共点力的平衡状态 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。 二.寻找共点力的平衡条件 N G 静止在桌面上的木块 F f N G 匀速行驶的汽车 G N f 静止在斜面上的木块 共点力的平衡状态 平衡的种类 如果物体缓慢移动则称为准静态。 B.动平衡：物体保持匀速直线运动状态。 A.静平衡：物体保持静止状态 平衡状态的运动学特征： V=0 或V不变，即：a=0 注意：保持静止和瞬时速度为0不同 共点力的平衡条件 平衡条件： ——在共点力作用下物体的平衡条件是合力等于零。 （1）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。 （2）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? F合=0 实验与探究： F1 F2 F3 O （2）三个力的平衡条件： 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？ α F FN G 共点力的平衡 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 FN G F合 α α 解法一：合成法 F=F合=G/cosα FN=Gtanα 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 FN G F2 α α F1 解法二：分解法 F=F合=F2=G/cosα FN=F1=Gtanα 共点力的平衡 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 FN Fy α α Fx G x y 解法三：正交分解法 X：FN-Fsinα=0 Y：Fcosα-G=0 解得：F=G/cosα FN=Gtanα 共点力的平衡 共点力的平衡条件 ——当物体处于平衡状态时，它所受的某一个力与它受的其余的力的合力等值反向。 重要推论 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 ⑤解方程(组)，必要时验证结论。 此方法是力学解题中应用最普遍的方法，应注意学习。 ⑴共点力作用下物体的平衡条件是：F合= 0； ⑵在建立直角坐标系时，要考虑尽量减少力的分解。 正交分解法把矢量运算转化成标量运算，极大的降低了数学应用的难度。 正交分解法 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为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 θ 此题答案： B、D 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？。 此题答案： M m θ 3.如图所示，斜面倾角为θ，物体A质量为m ,沿斜面匀速下滑，板B静止，B和A的质量相等，若A与B间，A与斜面间的滑动摩擦因数相同，求绳上的拉力。 B A 此题答案： 正交分解法 4.如图所示，物体在五个共点力的