《第三節(jié) 力的平衡》課件3.ppt

共點(diǎn)力的平衡 1 共點(diǎn)力 作用在物體的同一點(diǎn) 或作用線相交于點(diǎn)的幾個(gè)力 2 平衡狀態(tài) 物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止叫平衡狀態(tài) 3 共點(diǎn)力作用下的物體的平衡條件 物體所受的合外為零 即F合 0 若采用正交分解法求解平衡問題 則平衡條件應(yīng)為Fx合 0Fy合 0 例 兩根長度相等的輕繩 下端懸掛一質(zhì)量為m的物體 上端分別固定在水平天花板上的M N點(diǎn) M N兩點(diǎn)的距離為S 如圖2所示 已知兩繩所能承受的最大拉力均為T 則每根繩的長度不得短于 例 長為5m的細(xì)繩的兩端分別系于豎立在地面上相距4m的兩桿的頂端A B 繩上掛一個(gè)光滑的輕質(zhì)掛鉤 其下面連著一個(gè)重為12N的物體如圖所示 平衡時(shí)繩中的張力F 10N 例 如圖所示 重為G的均勻鏈條 兩端用等長的輕繩連接 掛在等高的地方 繩與水平方向成 角 試求 1 繩子的張力 2 鏈條最低點(diǎn)的張力 2 例 如圖所示 水平放置的兩固定光滑硬桿OA OB成 角 在兩桿上各套一個(gè)輕環(huán)P Q 兩環(huán)用輕繩相連 現(xiàn)用一大小為F的恒力沿OB方向拉環(huán)Q 當(dāng)兩環(huán)穩(wěn)定時(shí) 繩子的拉力大小為多少 例 求各接觸面間的摩擦力 各物體質(zhì)量均為m 保持靜止 例 如圖所示 在 共點(diǎn)力合成 的實(shí)驗(yàn)中 橡皮筋一端固定于P點(diǎn) 另一端連接兩個(gè)彈簧秤 分別用力F1與F2拉兩個(gè)彈簧秤 使這端拉至O點(diǎn) 使F2大小不變地沿順時(shí)針轉(zhuǎn)過某一角度 則相應(yīng)地使F1的大小及圖中 角作以下的哪些變化是可能的 A增大F1的同時(shí)增大 角B增大F1的同時(shí)保持 角不變C增大F1的同時(shí)減小 角D減小F1的同時(shí)增大 角 ABC 例 2003江蘇 當(dāng)物體從高空下落時(shí) 空氣阻力隨速度的增大而增大 因此經(jīng)過一段距離后將勻速下落 這個(gè)速度稱為此物體下落的終極速度 已知球形物體速度不大時(shí)所受的空氣阻力正比于速度v 且正比于球半徑r 即阻力f krv k是比例系數(shù) 對(duì)于常溫下的空氣 比例系數(shù)k 3 4 10 4Ns m2 已知水的密度 1 0 103kg m3 取重力加速度g 10m s2 試求半徑r 0 10mm的球形雨滴在無風(fēng)情況下的終極速度vr 結(jié)果取兩位有效數(shù)字 答案 雨滴下落時(shí)受兩個(gè)力作用 重力 方向向下 空氣阻力 方向向上 當(dāng)雨滴達(dá)到終極速度vr后 二力平衡 用m表示雨滴質(zhì)量 有mg f krvr 又m 4 r3 3由以上兩式得終極速度 代入數(shù)值得vr 1 2m s 例 傾角為 的斜面與水平面保持靜止 斜面上有一重為G的物體A 物體A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 且 tan 現(xiàn)給A施以一水平力F 如圖所示 設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等 求水平推力F多大時(shí) 物體A能在斜面上靜止 例 如圖 5 所示 勁度系數(shù)為k2的輕質(zhì)彈簧是豎直放置在桌面上 上面壓一質(zhì)量為m的物塊 另一個(gè)勁度系數(shù)為k1的輕質(zhì)彈簧豎直的放在物塊上面