《點力平衡條件的應(yīng)用》課件

第2節(jié)共點力平衡條件的應(yīng)用1．物體處于平衡狀態(tài)時，其合力為零，

物體在某個方向上合力為零時，該物

體在這個方向上也處于平衡狀態(tài)。2．解決共點力作用下的物體平衡問題的

基本方法有：力的合成法和分解法、

整體法和隔離法、相似三角形法等。3．平衡分為穩(wěn)定平衡、不穩(wěn)定平衡和隨

遇平衡。共點力平衡條件的應(yīng)用1．物體的靜態(tài)平衡物體所受的

為零，處于

的平衡狀態(tài)。

2．物體在某個方向上的平衡若運動的物體在某個方向上的

，則在該方向上物體處于

狀態(tài)。合力靜止合力為零平衡[重點詮釋]1．選取研究對象的方法

(1)整體法：對物理問題的整個系統(tǒng)或整個過程進行分析、研究的方法。

(2)隔離法：從研究問題的方便性出發(fā)，將物體系統(tǒng)中的某一部分隔離出來單獨分析研究的方法。(3)整體法、隔離法的選取原則：通常在分析外力對系統(tǒng)的作用時，用整體法；在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體(或一個物體的各部分)間相互作用時，用隔離法；有時解答一個問題需要多次選取研究對象，整體法和隔離法交替應(yīng)用。2．處理共點力平衡時常用的方法

(1)合成法與分解法：對于三力平衡問題，具體求解時有兩種思路：一是將某兩個力進行合成，將三力轉(zhuǎn)化成二力，構(gòu)成一對平衡力；二是將某個力沿另兩個力的反方向進行分解，將三力轉(zhuǎn)化為四力，構(gòu)成兩對平衡力，該法常用于三力中有兩個力相互垂直的平衡問題。

(2)正交分解法：物體所受的合力為零，則在任一方向上物體所受的合力都為零，如果把物體所受的各個力進行正交分解，即將各力分別分解到x軸和y軸上，則共點力作用下物體的平衡條件還可以表示為：Fx合＝0，F(xiàn)y合＝0。(3)相似三角形法：“相似三角形”的主要性質(zhì)是對應(yīng)邊成比例，對應(yīng)角相等。在物理中，一般當涉及矢量運算，又構(gòu)建了三角形時，若該三角形與圖中的某幾何三角形為相似三角形，則可用相似三角形法解題。圖4－2－1(4)矢量三角形法：物體受同一平面內(nèi)三個互不平行的力作用平衡時，這三個力的矢量箭頭首尾相接(如圖4－2－1所示)，構(gòu)成一個矢量三角形。若三個力的矢量箭頭首尾相接恰好構(gòu)成三角形，則這三個力的合力必為零。利用三角形法，根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學(xué)知識可求得未知力。矢量三角形作圖分析法優(yōu)點是直觀、簡便，但它僅適于解決三力平衡問題。圖4－2－21.如圖4－2－2所示，一箱蘋果沿著傾角為θ的斜面，以速度v勻速下滑。在箱子的中央有一個質(zhì)量為m的蘋果，它受到周圍蘋果對它的作用力的方向

(

)A．沿斜面向上B．沿斜面向下C．豎直向上

D．垂直斜面向上解析：箱子沿斜面勻速下滑，處于平衡狀態(tài)，此時箱子中央質(zhì)量為m的蘋果所受合外力為零，質(zhì)量為m的蘋果所受重力豎直向下，故周圍蘋果對它的作用力方向豎直向上，C正確，A、B、D錯誤。答案：C平衡的穩(wěn)定性1.平衡的分類處于平衡狀態(tài)的物體在受到外力的微小擾動而偏離平衡位置時，若物體能

到原先的狀態(tài)，這樣的平衡叫做穩(wěn)定平衡；若物體

回到原先的狀態(tài)，這種平衡叫做不穩(wěn)定平衡；若物體在新的位置也能平衡，這種平衡叫做隨遇平衡。自動恢復(fù)不能自動2．決定平衡穩(wěn)定性的因素平衡能否穩(wěn)定取決于重力作用線與

的相對位置。

3．穩(wěn)度物體的穩(wěn)定程度。支持面2．下列關(guān)于平衡種類的說法正確的是(

)A．穩(wěn)定平衡的物體受到擾動后重心會升高B．不穩(wěn)定平衡的物體受到擾動后重心會升高C．隨遇平衡的物體受到擾動后重心會降低D．以上說法都不正確解析：不穩(wěn)定平衡的物體受到擾動后重心會降低，B項錯；隨遇平衡的物體受到擾動后重心高度不變，C項錯。本題正確選項是A。答案：A求解平衡問題的常用方法[例1]

如圖4－2－3所示，質(zhì)量為m1的物體甲通過三段輕繩懸掛，三段輕繩的結(jié)點為O。輕繩OB水平且B端與放置在水平面上的質(zhì)量為m2的物體乙相連，輕繩OA與豎直方向的夾角θ＝37°，物體甲、乙均處于靜止狀態(tài)。(已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，tan37°＝0.75，g取10m/s2。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)求：圖4－2－3(1)輕繩OA、OB受到的拉力是多大？

(2)物體乙受到的摩擦力是多大？方向如何？

(3)若物體乙的質(zhì)量m2＝4kg，物體乙與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.3，則欲使物體乙在水平面上不滑動，物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過多少？[思路柱點撥]解答寸本題裝時應(yīng)臨把握紋以下以三點繁：(1窄)平衡牌時結(jié)拐點O受平棍衡力催作用賣，三采個力嫁的合敗力為線零。(2前)O懸B繩的殊拉力哈與乙跪所受唉摩擦扯力平姨衡。(3誕)甲的候質(zhì)量阿最大連時乙賤所受掙摩擦占力達睜最大懲值。(1謝)對處路于平們衡的處物體回受力墾分析膠時，殃采用棕合成傭法和末分解愈法均葉可，洽但要什注意距研究原的對涉象。(2集)分解男法和察平衡畢法區(qū)礙別：①研見究對率象不碑同：污力的刪分解柄法研虹究的館是某滲一個窄力，鍋而平面衡法錯研究巾的是遺處于此平衡挺狀態(tài)引的某干一物越體或把某一榮點。予②解狹題的錄依據(jù)飲不同梁：力鼠的分偶解法胞是根暫據(jù)某偏個力析的作跑用效鐘果，熔而平穴衡法得是根嘴據(jù)物鈔體的賓受力夸平衡寶條件買。在上多例中范，若司物體卵甲的離質(zhì)量紀為m1″＝2漁kg，物斤體乙側(cè)與水枝平面固之間項的動匙摩擦走因數(shù)濁為μ＝0.胡3，則向欲使株物體誦乙在哲水平離面上挪不滑期動，略物體揮乙的架質(zhì)量尿至少尊是多杠少？答案餡：5疏kg整體召法和惡隔離井法處袋理平茅衡問哲題[例2]如圖4－2－4所示捕，人衫重60代0桃N，木照板重40窩0站N，人升與木守板、關(guān)木板與精地面序間動伐摩擦宮因數(shù)繞皆為0.聚2，現(xiàn)在人功用水漢平力慎拉繩院，使陸他與子木板溜一起向責右勻番速運席動，豪則()A．人袖拉繩只的力斜是20獲0且NB．人嚴拉繩旗的力損是10呀0弟NC．人動的腳是給木舒板的疫摩擦周力向艙右D．人疫的腳候給木管板的灰摩擦斜力向湖左圖4－2－4[思路蠻點撥]解答槐本題我時應(yīng)敵注意凈以下蓄兩點濁：(1暢)人與鋸木板豎均處妹于平腫衡狀暗態(tài)。(2時)人與件木板胞間的伯摩擦抄力為哥靜摩侮擦力時。[解析]取人侵和木擴板作徑為一疾個整矩體，牢向右增運動漂過程剩中受各到的暴摩擦粗力f＝μN＝μ(G1＋G2)＝20袍0惑N，由款平衡迷條件犧得，腔兩繩哀的拉仍力均弄為10世0賞N，B正確咬。再取演木板敬研究典，受待到人派的摩軋擦力f′＝f－F拉＝20娛0款N－10糧0款N＝10售0路N，方界向向蟲右。C正確估。[答案]BC當一久個系也統(tǒng)處辣于平兇衡狀文態(tài)時黎，組捆成系懸統(tǒng)的末每一雀個物搬體都脾處于氏平衡剪狀態(tài)橫。一循般地柜，當怒求系胳統(tǒng)內(nèi)江各部噴分間子的相悶互作姻用時燦用隔熄離法卵；求賤系統(tǒng)否受到匙外力熔作用庫時用蘇整體周法。沾整體挖法的涉優(yōu)點興是研冷究對播象少毒，未艇知量財少，今方程每數(shù)少敏，求勉解較袖簡捷河。在網(wǎng)實際投應(yīng)用罵中往裙往將樂二者云結(jié)合警應(yīng)用癢。1.兩個屆相同鄭的質(zhì)倍量均雹為m的物字體用材兩塊思同樣的乎木板A、B夾住里，使允系統(tǒng)煙靜止魂，如懶圖4－2－5所示伸，所刻有接醬觸面事均在蠻豎直仙平面內(nèi)，畜求兩紅物體襲之間貝的摩蝴擦力尼。解析變：先對竿兩個