共點力的平衡

1、用牛頓運動定律解決問題（二）用牛頓運動定律解決問題（二）共點力的平衡共點力的平衡(1)吊在電線上的電燈(2) 勻速滑動的木塊平衡狀態(tài)：物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)特點：處于平衡狀態(tài)的物體，v不變，a=0a=0一、平衡狀態(tài)a1、若物體受到兩個共點力作用處于平衡狀態(tài)，則這 兩個力等值反向,物體受到的合外力為零。 探究：在幾個共點力作用下物體處于平衡狀態(tài)時， 這幾個力的關(guān)系如何？實驗：1、若物體受到兩個共點力作用處于平衡狀態(tài)，則這 兩個力等值反向,物體受到的合外力為零。 f f2323探究：在幾個共點力作用下物體處于平衡狀態(tài)時， 這幾個力的關(guān)系如何？實驗：1、若物體受到兩個共點力作用處于平衡狀

2、態(tài)，則這2、若物體受到三個共點力作用處于平衡狀態(tài)，則任意 探究：在幾個共點力作用下物體處于平衡狀態(tài)時， 這幾個力的關(guān)系如何？實驗： 兩個力等值反向,物體受到的合外力為零。 兩個力的合力與第三個力等值反向,物體受到的合外力為零。f f12123、若物體受到三個以上的力處于平衡狀態(tài)，則任 推廣：意一個力與其它力的合力等值反向,物體受到的gfnfff合外力為零。處于平衡狀態(tài)的物體，受到的合外力為零。實驗結(jié)論：理論推導(dǎo)：靜止或勻速直線運動速度不變加速度為零合外力為零物體平衡v為定值a=0a=0f f合合=0=0二、共點力作用下物體的平衡條件共點力作用下物體的平衡條件是：合力為零公式表示為：f f合合=

3、0=0fx合合= 0 fy合合= 0可以將共點力轉(zhuǎn)化成首尾相接的矢量多邊形可以將共點力轉(zhuǎn)化成首尾相接的矢量多邊形下面幾組共點力能平衡的是：下面幾組共點力能平衡的是：abc受到兩個或多個共點力作用而處于平衡的物受到兩個或多個共點力作用而處于平衡的物體，其受力各有什么特點？體，其受力各有什么特點？二力平衡：如果物體在兩個共點力的作用下處于平衡二力平衡：如果物體在兩個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個力必定大小相等，方向相反狀態(tài)，這兩個力必定大小相等，方向相反 多力平衡：如果物體受多個力作用處于平衡，其中任多力平衡：如果物體受多個力作用處于平衡，其中任何一個力與其余力的合力大小相等，方向相反何一個力

4、與其余力的合力大小相等，方向相反 平衡力不一定是性質(zhì)相同的力，也不是同時產(chǎn)生，同平衡力不一定是性質(zhì)相同的力，也不是同時產(chǎn)生，同時消失，這點與牛頓第三定律有區(qū)別。時消失，這點與牛頓第三定律有區(qū)別。 三力平衡：如果物體在三個共點力的作用下處于平衡三力平衡：如果物體在三個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任意兩個力的合力一定與第三個力大小相狀態(tài)，其中任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等、方向相反這三個力的作用線必定在同一平面內(nèi)，等、方向相反這三個力的作用線必定在同一平面內(nèi)，而且必為共點力而且必為共點力 三平衡問題的典型解法三平衡問題的典型解法 例題例題1 1 一細繩一端固定在豎直放置的光滑圓環(huán)上的一

5、細繩一端固定在豎直放置的光滑圓環(huán)上的b b點，點，另一端系一質(zhì)量為另一端系一質(zhì)量為m m的小球于的小球于a a點，小球穿過圓環(huán)，細繩點，小球穿過圓環(huán)，細繩與豎直方向的夾角為與豎直方向的夾角為3030，如圖所示，求細繩的拉力和，如圖所示，求細繩的拉力和環(huán)對小球的彈力環(huán)對小球的彈力 解法解法1 1 正交分解法正交分解法gntyx600300nx=txty=g+nyncos30o=tcos60otcos30o=g+nsin30o解得t= mg3n=mg 三平衡問題的典型解法三平衡問題的典型解法 例題例題1 1 一細繩一端固定在豎直放置的光滑圓環(huán)上的一細繩一端固定在豎直放置的光滑圓環(huán)上的b b點，點，

6、另一端系一質(zhì)量為另一端系一質(zhì)量為m m的小球于的小球于a a點，小球穿過圓環(huán)，細繩點，小球穿過圓環(huán)，細繩與豎直方向的夾角為與豎直方向的夾角為3030，如圖所示，求細繩的拉力和，如圖所示，求細繩的拉力和環(huán)對小球的彈力環(huán)對小球的彈力 解法解法2 2 矢量圖解法矢量圖解法1 1tng將g g、t t、n n合建立一矢量三角形，此三角形與幾何三角形abo相似oanobgabt解得t= mg3n=mg 三平衡問題的典型解法三平衡問題的典型解法 例題例題1 1 一細繩一端固定在豎直放置的光滑圓環(huán)上的一細繩一端固定在豎直放置的光滑圓環(huán)上的b b點，點，另一端系一質(zhì)量為另一端系一質(zhì)量為m m的小球于的小球于a

7、 a點，小球穿過圓環(huán)，細繩點，小球穿過圓環(huán)，細繩與豎直方向的夾角為與豎直方向的夾角為3030，如圖所示，求細繩的拉力和，如圖所示，求細繩的拉力和環(huán)對小球的彈力環(huán)對小球的彈力 解法解法2 2 矢量圖解法矢量圖解法2 2tng將g g、t t、n n合建立一矢量三角形，由幾何關(guān)系矢量三角形為等腰三角形解略當當增大時，增大時，tgtg、sinsin都增大，都增大，故故n n1 1、n n2 2都減小。都減小。 動態(tài)三角形動態(tài)三角形n2n1gn2n1g動態(tài)三角形動態(tài)三角形n2n1g動態(tài)三角形動態(tài)三角形n2n1g動態(tài)三角形動態(tài)三角形n2n1g動態(tài)三角形動態(tài)三角形n2n1g動態(tài)三角形動態(tài)三角形n2n1g整

8、體隔離法整體隔離法a1234b1 1、四塊磚的質(zhì)量均為、四塊磚的質(zhì)量均為m, m, 所有接觸面所有接觸面間的摩擦因數(shù)都相同，求間的摩擦因數(shù)都相同，求2 2與與3 3之間的之間的摩擦力。摩擦力。12344mgf1f4f1+f4=4mgf1=f4f1=f4=2mg整體隔離法整體隔離法a1234b1 1、四塊磚的質(zhì)量均為、四塊磚的質(zhì)量均為m, m, 所有接觸面所有接觸面間的摩擦因數(shù)都相同，求間的摩擦因數(shù)都相同，求2 2與與3 3之間的之間的摩擦力。摩擦力。12f12mgfxf1+fx=2mgf1=2mgfx=02 2、四塊磚的質(zhì)量均為、四塊磚的質(zhì)量均為m, m, 除除4 4和和b b之間光滑外，所有

9、接觸面之間光滑外，所有接觸面間的摩擦因數(shù)都相同，求間的摩擦因數(shù)都相同，求2 2與與3 3之間的摩擦力。之間的摩擦力。 1.下列物體中處于平衡狀態(tài)的是() a. 靜止在粗糙斜面上的物體 b.沿光滑斜面下滑的物體 c.在平直公路上勻速行駛的汽車 d.做自由落體運動的物體在剛開始下落的一瞬間 2.物體在三個共點力f1. f2. f3作用下做勻速直線運動, 其f1=5n,f2=8n,則f3的大小可能為( ) a.2n b.5n c.8n d.13n bcbcd 3.如圖所示,某個物體在f1.f2.f3.f4四個力作 用下處于靜止狀態(tài),若f4的方向沿逆時針轉(zhuǎn)過60o 而保持其大小不變,其于三個力的大小和

10、方向保持不變,則此時物體所受到的合力大小( )a.f4/2 b.3 f4/2 c.f4 d.3 f4f4f3f2f14.長方形木塊靜止在傾角為a的斜 面上,那么木塊對斜面作用力的方向 ( )a.沿斜面向上 b.垂直斜面向上 c.沿斜面向下 d.豎直向下gfn共點力作用下平衡問題的解題步驟：（1）確定研究對象（物體或結(jié)點）；根據(jù)題目要求，選取某平衡體（整體或局部）作為研究對象（2）對研究對象作受力分析，并畫受力圖（3）選取合適的方向建立直角坐標系，對力進行合成、分解或者采用圖解法定性地判斷（4）根據(jù)物體的受力和己知條件，運用共點力平衡條件列方程組，選用適當方法計算求解本課小結(jié)本課小結(jié)解決物體的平

11、衡問題，首先是能夠進行正確的受力分析，解決物體的平衡問題，首先是能夠進行正確的受力分析，這是解決力學(xué)問題的基本功要求對重力、彈力、摩擦力這是解決力學(xué)問題的基本功要求對重力、彈力、摩擦力等幾種常見的力產(chǎn)生條件、方向、大小等等都有明確而深等幾種常見的力產(chǎn)生條件、方向、大小等等都有明確而深刻的理解如彈力的方向總是垂直于相互作用的接觸面，刻的理解如彈力的方向總是垂直于相互作用的接觸面，要多做一些受力分析的練習，提高自己的受力分析能力，要多做一些受力分析的練習，提高自己的受力分析能力，以便能夠熟練地、正確地和規(guī)范地進行受力分析其次是以便能夠熟練地、正確地和規(guī)范地進行受力分析其次是能夠熟練地進行力的運算利用平行四邊形定則進行力的能夠熟練地進行力的運算利用平行四邊形定則進行力的合成與分解；用