共點(diǎn)力作用下物體的平衡

1、關(guān)于共點(diǎn)力作用下物體的平衡 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第一頁，共20頁概念什么叫共點(diǎn)力什么叫共點(diǎn)力? 如果幾個(gè)力都作用在物體的同一點(diǎn)上如果幾個(gè)力都作用在物體的同一點(diǎn)上，或者幾個(gè)力的作用線相交于同一點(diǎn)，或者幾個(gè)力的作用線相交于同一點(diǎn)，這幾個(gè)力就稱為這幾個(gè)力就稱為共點(diǎn)力。共點(diǎn)力。什么叫物體的平衡狀態(tài)？什么叫物體的平衡狀態(tài)？ 物體處于物體處于靜止靜止或者保持或者保持勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)的的狀態(tài)叫做平衡狀態(tài)。狀態(tài)叫做平衡狀態(tài)。什么叫共點(diǎn)力的平衡？什么叫共點(diǎn)力的平衡？物體如果受到物體如果受到共點(diǎn)力共點(diǎn)力的作用且處于的作用且處于平衡平衡狀態(tài)狀態(tài)，就叫做共點(diǎn)力的平衡。，就叫做共點(diǎn)力的平衡?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二頁，共20頁

2、共點(diǎn)力的平衡條件二力平衡的條件？二力平衡的條件？ 大小相等，方向相反大小相等，方向相反。物體受到多個(gè)力的作用而物體受到多個(gè)力的作用而處于平衡狀態(tài)應(yīng)滿足什么處于平衡狀態(tài)應(yīng)滿足什么條件呢？條件呢？現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三頁，共20頁共點(diǎn)力平衡的條件 一個(gè)物體受到三個(gè)力的作用而處于平衡狀態(tài)一個(gè)物體受到三個(gè)力的作用而處于平衡狀態(tài)，則其中兩個(gè)力的合力應(yīng)該與第三個(gè)力，則其中兩個(gè)力的合力應(yīng)該與第三個(gè)力等大等大反向反向。F2F1F3OF23F13現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四頁，共20頁若物體受到若物體受到n n個(gè)力處于平衡狀態(tài)，則個(gè)力處于平衡狀態(tài)，則任意任意 (n-1)(n-1)個(gè)力的合力與第個(gè)力的合力與第n n個(gè)力個(gè)力等值反向

3、等值反向, ,物體受到的物體受到的合外力為零。合外力為零。 GFNFFf現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五頁，共20頁結(jié)論公式表示為公式表示為：F F合合=0=0F Fx x=0 =0 F Fy y=0=0 或現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第六頁，共20頁現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第七頁，共20頁 600F1F2F31350450600共點(diǎn)力平衡條件的推論：當(dāng)物體受三個(gè)力平衡時(shí)，任意一個(gè)力必定與兩個(gè)力的合力大小相等，方向相反，作用在一條直線上。（把三力平衡問題轉(zhuǎn)化為兩力平衡問題）現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第八頁，共20頁ABOCFOAFOBFOC 根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件的推論按比例認(rèn)真做出物體的受力分析示意圖是解決三力平衡問題的第一步，然后利用解直角三角形（勾

4、股定理或三角函數(shù)）、解斜三角形（正弦定理或余弦定理）或相似三角形的數(shù)學(xué)方法求解?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第九頁，共20頁例3、如右圖所示，一個(gè)半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O點(diǎn)為其球心,碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的. 一根細(xì)線跨在碗口上，線的兩端分別系有質(zhì)量為m1和m2的小球，當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時(shí)，質(zhì)量為m1的小球與O點(diǎn)的連線與水平線的夾角為=60.兩小球的質(zhì)量之比為（）現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十頁，共20頁【解析】本題是一個(gè)三力平衡問題，解法很多，其中常用的解法如下列五種：解法一：利用合成法求解小球m1受FT、FN、m1g三力作用，受力分析如右圖所示.小球m1處于平衡狀態(tài)，故FN與FT的合力F=m1g.根據(jù)合力公式

5、可得：F=m1g，3232A. B. C. D. 332222NT2cosNTFFF F現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十一頁，共20頁將FN=FT=m2g，=60代入上式解得:故選項(xiàng)A正確解法二：利用力的三角形法求解FN和FT的合力與小球m1g的重力大小相等,方向相反,矢量三角形如右圖所示由正弦定理得：T12121sin30sin120sin30sin1203,A.3Fm gm gm gmm即所以有故選項(xiàng) 正確2133mm現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十二頁，共20頁解法三：利用正交分解法求解如右圖所示，以FN的方向?yàn)閥軸，以垂直于FN的方向?yàn)閤軸建立坐標(biāo)系因FN與FT的夾角為60，則m1g與y軸成30角在x軸方向由物體的平

6、衡條件有m1gsin30-FTsin60=0故選項(xiàng)A正確.122133,223m gm gmm即所以現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十三頁，共20頁現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十四頁，共20頁例4、如右圖所示，輕繩AO、BO結(jié)于O點(diǎn)，系住一個(gè)質(zhì)量為m的物體，AO、BO與豎直方向分別成、角，開始時(shí)+90.現(xiàn)保持O點(diǎn)位置不變，緩慢增加BO與豎直方向的夾角，直到BO成水平方向，試討論這一過程中繩AO及BO上的拉力各如何變化.現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十五頁，共20頁 【解析】本題可先畫出力的矢量三角形,由幾何關(guān)系來分析三角形的變化,從而推斷出力的大小、方向的變化.結(jié)點(diǎn)O所受拉力FT=mg,FTOA、FTOB組成如右圖所示三角形. 由圖可以看出

7、，由于角增大，開始階段FTOB逐漸減小；當(dāng)FTOB垂直FTOA時(shí)，F(xiàn)TOB最?。蝗缓驠TOB又逐漸增大，F(xiàn)TOA是一直增大.現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十六頁，共20頁FNFTGORhhRGlFRFTNhRGRFNhRGlFT?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十七頁，共20頁 1 1、物體在共點(diǎn)力的作用下，下列說法正確的是、物體在共點(diǎn)力的作用下，下列說法正確的是A.A.物體的速度在某一時(shí)刻等于零，物體就物體的速度在某一時(shí)刻等于零，物體就 一定處于平衡狀態(tài)。一定處于平衡狀態(tài)。B.B.物體相對(duì)另一個(gè)物體保持靜止時(shí)，物體物體相對(duì)另一個(gè)物體保持靜止時(shí)，物體 一定于平衡狀態(tài)。一定于平衡狀態(tài)。C.C.物體處于平衡狀態(tài)，合外力一定為零。物體處于平衡狀態(tài)，合外力一定為零。D.D.物體所受合外力為零，就一定處于平衡物體所受合外力為零，就一定處于平衡 狀態(tài)。狀態(tài)。正確答案：正確答案：C C、D D課堂反饋：現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十八頁，共20頁2 2、如圖所示，在傾角為如圖所示，在傾角為的斜面上，放一重力為的斜面上，放一重力為G G的光滑小球，球被豎直擋板擋住不下滑，求：斜的光滑小球，球被豎直擋板擋住不下滑，求：斜面和擋板對(duì)球的彈力大小。面和擋板對(duì)球的彈力大小。對(duì)球受力分析對(duì)球受力分析GGF F1 1F F2 2 F1x=F1 sin F1y =F1cos F F1 1xF F1 1yYX建立如圖所示的直角坐標(biāo)系建立如圖所示