资源简介

(共15张PPT)
第三章 相互作用——力
第5节 共点力的平衡
（第一课时）
新教材人教版 物理（必修第一册）
图甲和图丁：共点力
课堂引入
平衡状态
（注意：力的合成、分解都是对共点力的分析计算！）
G
FN
一、共点力平衡的条件
二力平衡条件:大小相等，方向相反
G
FN
平衡状态:物体处于静止或者匀速直线运动的状态。
G
N
f
多个共点力呢？
三个共点力，使物块保持静止状态，需要满足什么条件？
F
f
N
G
公式表示为：F合=0
Fx= 0
Fy= 0
或
共点力平衡条件：合力为零
G
N
f
F
f
N
G
运动学特征：静止或匀速运动状态
保持静止和瞬时速度为0
一、共点力平衡的条件
G
N
f
G’
注意： 意义不同
如图所示，一架无人机执行航拍任务时正沿直线朝斜向下方向匀速运动。用G表示无人机重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图中能表示此过程中无人机受力情况的是( )
A. B.
C. D.
B
一、共点力平衡的条件
【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？
模型构建
受力分析
二、共点力平衡实例分析
θ
A
B
C
G
FN
Ff
方法一：正交分解法
二、共点力平衡实例分析
解析：沿平行和垂直于斜面两个方向建立直角坐标系。把重力G沿两坐标轴方向分解为F1和F2，这样的分解称为正交分解。
θ
A
B
C
G
FN
Ff
x
y
F1
F2
解：儿童要能滑下，至少合力为零。
对儿童受力分析，建立如图所示坐标系，
得：F1 = Gsinθ ，F2 =Gcosθ
由平衡条件： Fx = F1– Ff = 0
Fy =F2 – FN = 0
又Ff ＝μFN
用l、b和h分别表示AB、AC和BC的长度
其中： sinθ = cosθ =
联立上式并代入数据得： h ＝ b ＝ 0.4×6 m ＝2.4 m
即滑梯至少要2.4 m高，儿童才能从滑梯上滑下。
θ
A
B
C
G
FN
Ff
x
y
F1
F2
二、共点力平衡实例分析
θ
以滑梯上正匀速下滑的小孩为研究对象，受力分析如图所示，
支持力和摩擦力的合力与重力等值反向
FN
G
G’
Ff
A
B
C
θ
θ
Ff＝μFN
G
Ff
FN
方法二：合成法
二、共点力平衡实例分析
用l、b和h分别表示AB、AC和BC的长度
其中： sinθ = ④ cosθ = ⑤
解①②③④⑤并代入数据得： h ＝ b ＝ 0.4×6 m ＝2.4 m
即滑梯至少要2.4 m高，儿童才能从滑梯上滑下。
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。
两种方法的特点：
二、共点力平衡实例分析
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
二、共点力平衡实例分析
课堂练习
课本：P79第2题
在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为 B（图 3.5-6）。足球的质量为 m，悬绳与墙壁的夹角为 α，网兜的质量不计。求悬绳对足球的拉力和墙壁对足球的支持力。
课堂小结
平衡状态:物体处于静止或者匀速直线运动的状态。
F合 = 0
Fx = 0
Fy = 0
正交分解法
在共点力作用下物体平衡条件:合力为0
解题方法：
合成法
课后作业与思考
思考：
1. 物体在受到四个或以上的力作用时，对于共点力平衡问题如何解题？（结合课本P79第1题）
2. 在课本P79第5题中，如果将挡板慢慢放下来，问题又该如何解决。
作业：课本P79第4、5题写在作业本
THANKS

展开更多......

收起↑