资源简介

3.5 共点力的平衡
第三章 相互作用--力
第1课时 共点力的平衡条件
G
FN
复习回顾
一、共点力的平衡状态
物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。
静态平衡
物理学中有时也出现“缓慢移动"，可以认为物体时刻处于平衡状态。
动态平衡
沿碗壁向上缓慢爬行的蜗牛
（1）汽车以大小不变的速率转弯，是处于平衡状态（ ）
（2）物体的速度为零时，一定是处于平衡状态。（ ）
（3）保持静止的物体一定是平衡状态，处于平衡的物体不一定是静止。（ ）
（4）处于相对静止的物体，一定是平衡状态。（ ）
（5）物体处于平衡状态时加速度一定为零.（ ）
受共点力作用的物体，在什么条件下才能保持平衡？
二、共点力的平衡条件
二、共点力的平衡条件
作用在同一物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且在同一条直线上，那么这两个力平衡。
二力平衡条件：
两个力等大、反向、共线.物体所受各力的合力为0
1、二力平衡
G
FN
在实际生产生活中，很多情况下物体受到三个力的作用而平衡，请根据前面所学知识，思考如何解决三力平衡的问题呢？
二、共点力的平衡条件
据平行四边形定则作出其中任意两个力的合力来代替这两个力，从而把三力平衡转化为二力平衡
三力平衡条件：
（1）任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线。三力的合力为0，
2、三力平衡
二、共点力的平衡条件
（2）并且这三个力可以形成一个封闭的矢量三角形。
多力平衡条件：物体受多个力时，任意一个力与其余各力的合力等大、反向、共线。多个力的合力为0。
二、共点力的平衡条件
二、共点力的平衡条件
二力平衡条件：
两个力等大、反向、共线.物体所受二力的合力为0
三力平衡条件：
（1）任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线。
（2）并且这三个力可以形成一个封闭的矢量三角形。三力的合力为0
多力平衡条件：
物体受多个力时，任意一个力与其余各力的合力等大、反向、共线。多个力的合力为0。
在共点力作用下物体平衡的条件是：F合为0
共点力平衡的条件。
练 一 练
1.如图所示，物体在四个共点力的作用下保持平衡。如果撤去力F4，而保持其余三个力不变，请在图上画出这三个力的合力的大小和方向。
F4
F123
合力为0
1、共点力的平衡条件：物体受力的合力为0。
二、共点力的平衡条件
2、物体受多个力而平衡时，其中任意一个力与其余各力的合力大小相等、方向相反、作用在一条直线上。
理解
例题1、某幼儿园要在空地上做一个滑梯，根据空地的大小，滑梯的水平跨度确定为6m。设计时，滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数取0.4，为使儿童在滑梯游戏时能在滑板上滑下，滑梯至少要多高？
抽象简化
理想模型
A
B
C
G
Ff
A
B
C
FN
受力分析
三、共点力平衡的应用
FN
G
Ff
A
B
C
θ
G2
G1
x
y
θ
方法一：正交分解法
（1)请先画出重力G沿斜面向下和垂直斜面方向的两个分力Gx和Gy,以及用G和θ，表示出两分力的大小
三、共点力平衡的应用
（2)物体在两个方向上保持平衡的条件是什么？
（3)能否根据平衡方程找到各物理量间的关系，从而得出结果？
FN
G
G’
Ff
A
B
C
θ
θ
方法二：合成法
由平衡条件 FN = Gc????????????
?
对小孩受力分析如图：
Ff = Gsin????
?
又： Ff =????????????
?
由①②③④联立解得：h = 2.4 m
故，滑梯至少要 2.4 m高。
t????????????=????????
?
①
②
③
④
三、共点力平衡的应用
合成法：把物体所受的力合成为两个力，则这两个力大小相等、方向相反，并且在同一条直线上。
正交分解法：把物体所受的力在两个互相垂直的方向上分解，每个方向上合力都为0。
两种方法
1、确定研究对象；
2、对研究对象进行受力分析；
3、根据共点力的平衡条件列方程；
4、求解平衡方程；
5、讨论解的合理性和实际意义。
共点力平衡问题的解题步骤
常用方法:正交分解法、合成法
如图悬吊重物的细绳，其O点被一水平绳BO牵引，使悬绳AO段和竖直方向成θ角。若悬吊物所受的重力为G，则悬绳AO和水平绳BO所受的拉力各等于多少？
例题
各种不同解决方法的受力及处理示意图
正交分解法
合成法
变式1、在例题2中，若绳子OB最大拉力100N,θ=600问：所
挂物体最重为多少？
例题
变式2：如果悬绳AO与竖直方向的夹角θ减小，BO仍保持水平，重物仍然静止悬挂，悬绳AO和水平绳BO所受的拉力将分别如何变化？
思 考
祝同学们学习愉快

展开更多......

收起↑