共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用

1、共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用三個(gè)共點(diǎn)力體用下的動(dòng)態(tài)平衡的特點(diǎn)及解法夏侯騫一、 復(fù)習(xí)1共點(diǎn)力：幾個(gè)力如果作用在物體的同一點(diǎn)，或者它們的作用線相交于一點(diǎn)，這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力 F1F3F2二、2平衡狀態(tài)：一個(gè)物體在共點(diǎn)力的作用下，如果保持靜止或者做勻速直線運(yùn)動(dòng)，我們就說(shuō)這個(gè)物體處于平衡狀態(tài)（1）共點(diǎn)力作用下物體平衡狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征：加速度為零（2）“保持”某狀態(tài)與“瞬時(shí)”某狀態(tài)有區(qū)別：豎直上拋的物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，這一瞬時(shí)的速度為零（靜止），但這一狀態(tài)不可能保持，因而這一不能保持的靜止?fàn)顟B(tài)不屬于平衡狀態(tài) 物理學(xué)中有時(shí)出現(xiàn)”緩慢移動(dòng)”也說(shuō)明物體處于平衡狀態(tài)3.共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是合外力為即：F合=0二

2、、三個(gè)共點(diǎn)力體用下的動(dòng)態(tài)平衡的特點(diǎn)及解法例題1：如右圖所示，重力為G的電燈通過(guò)兩根細(xì)繩OB與OA懸掛于兩墻之間，細(xì)繩OB的一端固定于左墻B點(diǎn)，且OB沿水平方向，細(xì)繩OA掛于右墻的A點(diǎn)。1當(dāng)細(xì)繩OA與豎直方向成角時(shí)，兩細(xì)繩OA、OB的拉力FA、FB分別是多大? 分析與解: 根據(jù)題意,選擇電燈受力分析,它分別受到重力G，兩細(xì)繩OA、OB的拉力FA、FB ，可畫(huà)出其受力圖，由于電燈處于平衡狀態(tài),則兩細(xì)繩OA、OB的拉力FA、FB 的合力F與重力大小相等，方向相反，構(gòu)成一對(duì)平衡力?？傻茫篎A = G/cos，F(xiàn)B = Gtan2保持O點(diǎn)和細(xì)繩OB的位置，在A點(diǎn)下移的過(guò)程中，細(xì)繩OA及細(xì)繩OB的拉力如何

3、變化? 在A點(diǎn)下移的過(guò)程中，細(xì)繩OA與豎直方向成角不斷增大。3保持O點(diǎn)和繩OA的位置，在B點(diǎn)上移的過(guò)程中，細(xì)繩OA及細(xì)繩OB的拉力如何變化?FA不斷減小，F(xiàn)B 先減小后增大 在B點(diǎn)上移的過(guò)程中,應(yīng)用力的圖解法,可發(fā)現(xiàn)兩細(xì)繩OA、OB的拉力變化規(guī)律。小結(jié)： 解這種題型首先對(duì)動(dòng)態(tài)平衡的物體受力分析，確定三個(gè)力的特點(diǎn)；找出不變力，則另兩個(gè)變力的合力就與該不變力構(gòu)成一對(duì)平衡力，用力的合成分解法、圖解法或力的矢量三角形與結(jié)構(gòu)三角形相似法解決。求解共點(diǎn)力體用下平衡問(wèn)題的解題一般步驟： 1)確定研究對(duì)象(物體或結(jié)點(diǎn))； 2)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，并畫(huà)受力圖； 3)分析判斷研究對(duì)象是否處于平衡狀態(tài)； 4)根

4、據(jù)物體的受力和己知條件，運(yùn)用共點(diǎn)力平衡條件，選用適當(dāng)方法計(jì)算求解。例題2：如右圖所示，圓環(huán)形支架上懸著兩細(xì)繩OA和OB,結(jié)于圓心O,下懸重為G的物體.使OA繩固定不動(dòng),將OB繩的B端沿半圓支架從水平位置緩慢移至豎直的位置C的過(guò)程中,分析OA繩和OB繩所受的力的大小如何變化?ABGCABGCFA1FA2FA3FB2FB1FB3FA不斷減小，F(xiàn)B 先減小后增大例題3：如右圖所示，長(zhǎng)為5m 的細(xì)繩，兩端分別系于豎立地面相距為4m 的兩桿A、B點(diǎn)。繩上掛一個(gè)光滑的輕質(zhì)滑輪，其下端連著一重為6N 的物體。 求:平衡時(shí)，繩中的拉力多大?分析與解：繩子的拉力是指繩子的內(nèi)部的彈力，繩子通過(guò)滑輪拉物體，滑輪兩邊

5、繩子的拉力大小相等根據(jù)平衡的特點(diǎn)，由力的幾何結(jié)構(gòu)可知： ， FA = FB = 5G/6 = 5N 即FA = FB 根據(jù)平衡的特點(diǎn)，由力的幾何結(jié)構(gòu)可知： 思考題： 如圖示半徑為，表面光滑的半球體被固定在水平地面上，跨過(guò)無(wú)摩擦的定滑輪，用一根輕繩下掛一個(gè)質(zhì)量為的小球，將小球置于半球體光滑的表面上，并使定滑輪位于半球體的正上方，現(xiàn)用力斜左向下拉繩的自由端，使小球沿光滑半球面緩慢向上滑動(dòng)。在此過(guò)程中，半球體對(duì)小球的支持力N 和繩子的拉力的變此情況。分析與解： 根據(jù)平衡的特點(diǎn)，由力的幾何結(jié)構(gòu)可知:(L為滑輪到小球的長(zhǎng)度)則小球沿光滑半球面緩慢向上滑動(dòng)過(guò)程中，半球體對(duì)小球的支持力FN 不變，繩子的拉力F不斷減小三、作業(yè) (1)如圖,一小船由岸上的定滑輪拉著前進(jìn).設(shè)水的阻力恒定.求在船在靠岸過(guò)程哪些力發(fā)生了變化.(2)如圖,兩根桿子構(gòu)成的一個(gè)架子下面