共点力的平衡条.ppt

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1、第五节第五节 共点力的平衡条件共点力的平衡条件 一个物体在共点力作用下，保持一个物体在共点力作用下，保持静止静止状状态态或或匀速直匀速直线线运运动动状状态态，则这则这个物体个物体处处于平衡状于平衡状态态 例如沿水平路面例如沿水平路面匀速行匀速行驶驶的汽的汽车车、悬悬挂在挂在房房顶顶的吊灯、工厂里的吊灯、工厂里耸耸立的大烟囱、宏立的大烟囱、宏伟伟的跨的跨海大海大桥桥等等，都等等，都处处于平衡状于平衡状态态一一.平衡状态：平衡状态：空中芭蕾 平衡的艺术叠石头的最高境界叠石头的最高境界叠石头的最高境界叠石头的最高境界“缓慢缓慢”的运动，的运动，速度的变化可以忽速度的变化可以忽略不计，可以认为略不计，

2、可以认为是平衡状态是平衡状态思考：n速度为零的物体是否处于平衡状态速度为零的物体是否处于平衡状态？二、二力平衡二、二力平衡n初中我们接触过二力平衡初中我们接触过二力平衡n如果一个物体受到一对平衡力，物体的运动状如果一个物体受到一对平衡力，物体的运动状态不会发生变化，即保持静止或匀速直线运动态不会发生变化，即保持静止或匀速直线运动状态。状态。三、三力平衡三、三力平衡 木块停在粗糙的斜木块停在粗糙的斜面上静止不动，木块面上静止不动，木块受到几个力的作用？受到几个力的作用？木块受到重力、支持力、摩擦力木块受到重力、支持力、摩擦力n木块是否处于平衡状态？木块是否处于平衡状态？n木块受到三个力，可先将木

3、块受到三个力，可先将其中两个力合成其中两个力合成F，再与，再与第三个力比较。第三个力比较。n三力平衡的条件是什么？三力平衡的条件是什么？G G四四.在共点力作用下，物体的平衡条件：在共点力作用下，物体的平衡条件：在任一方向上，物体所受到的合力均为零。在任一方向上，物体所受到的合力均为零。其中任意几个力的合力必与剩余所有力的合其中任意几个力的合力必与剩余所有力的合力等大、反向、共线。力等大、反向、共线。F合合=0利用平衡条件求力利用平衡条件求力直接平衡：直接平衡：明确研究对象明确研究对象解题思路：解题思路：分析研究对象受力，正确画出其受力图分析研究对象受力，正确画出其受力图利用共点力平衡条件列平

4、衡方程求解未知量利用共点力平衡条件列平衡方程求解未知量其中任意几个力的合力必与剩余所有力的其中任意几个力的合力必与剩余所有力的合力等大、反向、共线。合力等大、反向、共线。例1 课本p67 图3-5-2n不考虑气球的重力，分析气球受到哪些力。不考虑气球的重力，分析气球受到哪些力。n画出气球的受力示意图画出气球的受力示意图n另补充条件，另补充条件，F=20N，绳子与水平面成，绳子与水平面成370n求气球受到的浮力及绳子对气球的拉力。求气球受到的浮力及绳子对气球的拉力。例例2.城市中的路灯常用三角形的结构悬挂。图为这类结构城市中的路灯常用三角形的结构悬挂。图为这类结构的一种简化模型。图中硬杆的一种简

5、化模型。图中硬杆OB可绕通过可绕通过B点且垂直于纸面的点且垂直于纸面的轴转动，轴转动，钢索和杆的重量都可忽略钢索和杆的重量都可忽略。如果悬挂物的重量是。如果悬挂物的重量是G，角，角AOB 等于等于，钢索，钢索AO对对O点的拉力和杆点的拉力和杆OB对对O点的支点的支持力各是多大？持力各是多大？解法二解法二例例.两等长的轻绳下悬挂一重为两等长的轻绳下悬挂一重为G的物块，的物块，绳与水平天花板之间的夹角均为绳与水平天花板之间的夹角均为。问：。问：（1）两轻绳对物体的拉力各为多大？）两轻绳对物体的拉力各为多大？（2）当）当增大时轻绳的拉力如何变化？增大时轻绳的拉力如何变化？由对称性知由对称性知F1=F

6、2。对物体由共点力平衡条件有：对物体由共点力平衡条件有：解法一：直接平衡解法一：直接平衡解法二：先分解、后平衡解法二：先分解、后平衡竖直方向：竖直方向：对物体由共点力平衡条件，对物体由共点力平衡条件，（1）物体受力如图，）物体受力如图，水平方向：水平方向：对对O点由共点力平衡条件，点由共点力平衡条件，先分解、后平衡先分解、后平衡水平方向：水平方向：竖直方向：竖直方向：O点受力如图，点受力如图，由上面两式解得：由上面两式解得：利用平衡条件求力的解题思路利用平衡条件求力的解题思路先分解某个力或几个力，再利用各方先分解某个力或几个力，再利用各方向上的合力均为零的平衡条件求解。向上的合力均为零的平衡条

7、件求解。直接平衡：直接平衡：先分解后平衡：先分解后平衡：其中任意几个力的合力必与剩余所有力其中任意几个力的合力必与剩余所有力的合力等大、反向、共线。的合力等大、反向、共线。明确研究对象明确研究对象分析研究对象受力，正确画出其受力图分析研究对象受力，正确画出其受力图利用共点力平衡条件列平衡方程求解未知量利用共点力平衡条件列平衡方程求解未知量例例3.一质量为一质量为m的物块沿倾角为的物块沿倾角为的斜面匀速下滑，如图。求：的斜面匀速下滑，如图。求：（1）分析物块的受力情况）分析物块的受力情况（2）斜面对物块的支持力）斜面对物块的支持力（3）斜面对物块的摩擦力）斜面对物块的摩擦力（4）物块与斜面间的动

8、摩擦因数）物块与斜面间的动摩擦因数；（5）斜面对物块的作用力大小和方向；）斜面对物块的作用力大小和方向；例例4.物体在三个共点力物体在三个共点力F1、F2、F3作用下做匀速直线运动，作用下做匀速直线运动，其中其中F1=5N，F2=8N，则，则F3的大小可能为（的大小可能为（）A.2N B.5N C.8N D.13N例例5.两等长的轻绳下悬挂一重为两等长的轻绳下悬挂一重为G的均匀细圆柱体，两绳之间的均匀细圆柱体，两绳之间的夹角为的夹角为。问：（。问：（1）圆柱体对两轻绳的拉力各为多大？）圆柱体对两轻绳的拉力各为多大？（2）当）当变小时，轻绳受到的拉力怎样变化？变小时，轻绳受到的拉力怎样变化？（1）设两轻绳对圆柱体的拉力为）设两轻绳对圆柱体的拉力为FA、FB，由对称性可知由对称性可知FA=FB圆柱体受力如图，由共点力平衡圆柱体受力如图，由共点力平衡条件可知，条件可知，竖直方向：竖直方向：由牛三律，圆柱体由牛三律，圆柱体对两轻绳的拉力：对两轻绳的拉力：（2）变小，轻绳受到的拉力变小。变小，轻绳受到的拉力变小。