《4[1]1《共点力作用下物体的平衡》课件2(旧人教必修1)_》精选课件.pptVIP

共点力作用下物体的平衡 要点·疑点·考点 课 前 热 身 能力·思维·方法 要点·疑点·考点 一、共点力的概念 几个力作用于物体上的同一点或几个力的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力. 二、共点力作用下物体的平衡条件 1.平衡状态：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，就说这个物体处于平衡状态. 2.共点力作用下物体平衡条件是：合力为0，写成公式F合=0. 3当物体受到三个力处于平衡状态时，通常把其中任意两个力合成，则其合力与第三个力的关系是大小相等，方向相反；或者把其中任一个力沿另两个力方向所在直线分解，则两个分力与另两个力的关系是分别对应大小相等，方向相反. 4如果物体受到三个以上的力作用时，一般用正交分解法. 要点·疑点·考点 课 前 热 身 1一物体同时受到共面的三个力的作用，下列几组力的合力可以为0的是(ABD) A.5N、7N、8N B.5N、2N、3N C.1N、5N、10N D.1N、10N、10N 课 前 热 身 2.两个物体A和B，质量分别为M和m，用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止于水平地面上，如图1-4-1所示，不计摩擦，A对绳的作用力的大小与地面对A的作用力的大小分别为(A) A.mg,(M-m)g B.mg,Mg C.(M-m)g,Mg D.(M+m)g,(M-m)g 图1-4-1 课 前 热 身 3一根粗细均匀的匀质棒按不同的对称方式悬挂于线下，如图1-4-2所示，则图中哪一种悬挂方式能使线的张力最小(D) 图1-4-2 课 前 热 身 4.在如图1-4-3的装置中，物体A处于静止.已知A所受重力GA=10N，B所受重力GB=2N，绳与水平方向的夹角为37°.那么，物体A与水平地面的摩擦力f=1.6N，物体A对地面的压力FN=8.8N 图1-4-3 能力·思维·方法 【例1】如图1-4-4所示，质量为m1=5kg的物体，置于一粗糙的斜面上，用一平行于斜面的大小为30N的力F推物体，物体沿斜面向上匀速运动，斜面体质量m2=10kg，且始终静止，取g=10m/s2，求地面对斜面的摩擦力的大小及支持力的大小. 图1-4-4 能力·思维·方法 【解析】（1）隔离法：对物体作受力分析，如图1-4-5(a)所示，由图可知，在垂直于斜面方向上 FN=m1gcos30°① 在平行于斜面方向上， F=m1gsin30°+Ff,Ff=F-m1gsin30°② 图1-4-5 能力·思维·方法 再对斜面体作受力分析，如图1-4-5(b)所示. 在竖直方向上有 FN地=m2g+FNcos30°-F′fsin30°，且Ff=F′f.③ 将①、②两式代入③式得 FN地=(m2+m1)g-Fsin30°=135N. 在水平方向上有 图1-4-5 能力·思维·方法 FNx=FNsin30°=m1gcos30°sin30° F′fx=F′fcos30°=Fcos30°-m1gsin30°cos30° 显然，F′fx和FNx方向均向右，斜面体有向右运动的趋势，受到地面对它向左的摩擦力F地. F地=F′fx+FNx=Fcos30°= N. 能力·思维·方法 (2)整体法：由于不要求求出物体和斜面体之间的相互作用力，而且两个物体均处于平衡态，故可以将物体和斜面体当作一个整体来研究，其受力图如图1-4-6所示.由图可知： 在水平方向上，有F地=Fcos30°= N； 在竖直方向上，有FN地=（m2+m1）g-Fsin30°=135N. 图1-4-6 能力·思维·方法 【解题回顾】从以上两种方法比较，不难看出；整体法比隔离法简捷得多一般情况下，两个以上相互连接处于平衡状态的物体，若研究的问题不涉及物体间的相互作用，用整体法往往简捷明了 能力·思维·方法 【例2】如图1-4-7所示，重为G的均匀链条，两端用等长的轻绳连接，挂在等高的地方，绳与水平方向成θ角，试求： （1）绳子张力. （2）链条最低点的张力. 图1-4-7 能力·思维·方法 【解析】（1）以绳子为研究对象，绳子两端所受的力为F1和F2，重力G可看作作用在绳子中点，把F1 、 F2分解成水平方向和竖直方向两个分量，由力的平衡条件有 F1sin? = F2 sin? =G　　① F1cos? = F2 cos? =0　　② 由①②式得F=F1= F2 =G/2sin? 能力·思维·方法 (2)为了求链条最低点的张力T，隔离取一半链条作为研究对象，受力分析如图1-4-8所示，在水平方向有 T=F1cos? =(G/2sin?) cos ? =G/2tan? 求T时，也可隔离一半链条为研究对象，用力的矢量三角形求解. 能力·思维·方法 【例3】光滑半球面上的小球被一通过定滑轮的力F由底端缓拉到顶端的过程中，试分析绳的拉力F及半球