54平衡條件的應(yīng)用-魯科版高中物理必修一課件(共26張)

1、第四章 力與平衡第4節(jié) 平衡條件的應(yīng)用 第四章 力與平衡第4節(jié) 平衡條件的應(yīng)用 上節(jié)課小結(jié)共點(diǎn)力作用下物體的平衡平衡狀態(tài):物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)平衡條件:F合=0解題方法:合成法、分解法、三角形法、正交分解法上節(jié)課小結(jié)共點(diǎn)力作用下平衡狀態(tài):物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的提問：（1）如果一個(gè)物體能夠保持或 ，我們就說物體處于平衡狀態(tài)。 （2）當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)：a：物體所受各個(gè)力的合力等于 ，這就是物體在共點(diǎn)力作用下的平衡條件。 以力的作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),建立直角坐標(biāo)系,則平衡條件又可表示為: b：如果物體只受兩個(gè)力，這兩個(gè)力關(guān)系是 。 靜止?fàn)顟B(tài)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)零大小相等，方向相反，作用

2、在同一條直線上Fx0 Fy0提問：（1）如果一個(gè)物體能夠保持或 提問：c：如果物體受三個(gè)力或三個(gè)力以上，它所受的某一個(gè)力與它所受的其余外力的合力關(guān)系是 。 大小相等，方向相反，作用在同一條直線上 提問：c：如果物體受三個(gè)力或三個(gè)力以上，它所受的某一個(gè)力與、物體的靜態(tài)平衡物體處于靜止?fàn)顟B(tài)GNN=G F合=0、物體的靜態(tài)平衡物體處于靜止?fàn)顟B(tài)GNN=G F合2、物體的動(dòng)態(tài)平衡物體處于勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)勻速降落的跳傘運(yùn)動(dòng)員Gff=G F合=02、物體的動(dòng)態(tài)平衡物體處于勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)勻速降落的跳傘運(yùn)動(dòng)員G3、物體在某方向的平衡（1）加速行駛的快艇水平方向：非平衡態(tài) 有 Ff F合X0豎直方向：平衡態(tài)（靜止） 有

3、 F浮=G F合y=0FfGF浮思考：如果快艇勻速行駛，則快艇受到的力有何特點(diǎn)？3、物體在某方向的平衡（1）加速行駛的快艇水平方向：非平衡態(tài)3、物體在某方向的平衡（2）小球在光滑斜面加速下滑GN受力分析平行于斜面方向：非平衡態(tài) 有：F合=G10垂直于斜面方向：平衡態(tài) （靜止） 有：N=G2 F合=0G1G23、物體在某方向的平衡（2）小球在光滑斜面加速下滑GN受力分一、物體的物體靜態(tài)平衡1.概念：物體在力的作用下處于靜止的平衡狀態(tài)，稱為靜態(tài)平衡2、受力特點(diǎn)：二、物體的動(dòng)態(tài)平衡1.概念：物體在力的作用下處于勻速直線運(yùn)動(dòng)的平衡狀態(tài)，稱之稱為動(dòng)態(tài)平衡2、受力特點(diǎn)：小結(jié)三、當(dāng)物體處于靜態(tài)平衡的時(shí)候，可

4、以認(rèn)為任意方向均為靜態(tài)平衡；物體還可以牌某一方向動(dòng)態(tài)平衡，某一方向靜態(tài)平衡的狀態(tài)；或者某一方向動(dòng)態(tài)平衡（或靜態(tài)平衡）另一方向不平衡的狀態(tài)。F合=0F合=0一、物體的物體靜態(tài)平衡1.概念：物體在力的作用下處于靜止的平例題1：如圖所示，一個(gè)重G=10N的物體，放在傾角為37的斜面上，恰好勻速下滑。取sin37=0.6cos37=0.8，求（1）物體受到的支持力與摩擦力的大??；（2）物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)GNf解法一：合成法 FA、合成N與fB、合成N與GC、合成G與fFF37(1)由三力平衡特點(diǎn)知：F=G=10N 由圖可得：N=Fcos37=8N f=Fsin37=6N(2)由f=N得 =f/

5、N=0.75例題1：如圖所示，一個(gè)重G=10N的物體，放在傾角為37的思考：斜面傾角減小時(shí)，G、N、f如何變化？如果斜面傾角增大時(shí)，G、N、f如何變化？思考：斜面傾角減小時(shí)，G、N、f如何變化？如果斜面傾角增大時(shí)GNf解法二：分解法 G1分解G37(1)由共點(diǎn)力的平衡條件可知： N=G2= G cos37=8N f=G1=Gsin37=6N(2)由f=N得 =f/N=0.75G2GNf解法二：分解法 G1分解G37(1)由GNf解法三：正交分解法 顯示坐標(biāo)系37(1)由共點(diǎn)力的平衡條件可知： x方向：f2=N2 即：f cos37=Nsin37 y方向：N1+f1=G 即 Ncos37 +f

6、sin37 =G 聯(lián)立（1）（2）得N=8N; f=6N(2)由f=N得 =f/N=0.75xyN1N2f1f2顯示分力GNf解法三：正交分解法 顯示坐標(biāo)系37(1例題2：如圖所示：某裝卸工人推著質(zhì)量為m的木箱在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)。已知木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，該工人的推力與水平面間的夾角為，重力加速度為g，求：推力F的大小。mgNFfF1F2解： 水平方向：F1=f 即Fcos=f 豎直方向：N=mg+F2 即N=mg+Fsin 又有f=N 聯(lián)立得F=mg/(cos-sin)例題2：如圖所示：某裝卸工人推著質(zhì)量為m的木箱在水平地面上勻練習(xí)1：如圖，物體A在水平力F400N的作用下，沿傾角6

7、0的斜面勻速下滑。物體A受的重力G400N,求斜面對物體A的支持力和A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。A600FGFfNxyG1G2F1F2X方向：f+F1=G1 即N+Fcos60=Gsin60y方向：N=G2+F2 即N=Gcos60+Fsin60=546N得=0.27練習(xí)1：如圖，物體A在水平力F400N的作用下，沿傾角練習(xí)2、如圖所示，一個(gè)半徑為r，重為G的圓球被長為2r的細(xì)線懸掛在墻上，求細(xì)線對球的拉力F1和墻對球的壓力F2.解：物體受力如圖:細(xì)線對球的拉力F和墻對球的支持力N的合力F合 練習(xí)2、如圖所示，一個(gè)半徑為r，重為G的圓球被長為2r的細(xì)線例題3：如右圖所示，重力為G的電燈通過兩根細(xì)繩

8、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)成一對平衡力。FA = G/CoS，F(xiàn)B = G/Cot根據(jù)力的三角關(guān)系可得：例題3：如右圖所示，重力為G的電燈通過兩根細(xì)繩OB與OA懸掛2保持O點(diǎn)和細(xì)繩OB的位置，在A點(diǎn)下移的過程中，細(xì)繩OA及細(xì)繩OB的拉力如何變化?

9、A分析與解: 在A點(diǎn)下移的過程中，細(xì)繩OA與豎直方向成角不斷增大。FA 、FB 不斷增大 例題3：如右圖所示，重力為G的電燈通過兩根細(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)。2保持O點(diǎn)和細(xì)繩OB的位置，在A點(diǎn)下移的過程中，細(xì)繩OA及3保持O點(diǎn)和繩OA的位置，在B點(diǎn)上移的過程中，細(xì)繩OA及細(xì)繩OB的拉力如何變化?分析與解: 在B點(diǎn)上移的過程中,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。FA不斷減小，F(xiàn)B 先減小后增大例題3：如右圖所示，重力為G的電燈通過兩根細(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

10、水平方向，細(xì)繩OA掛于右墻的A點(diǎn)。3保持O點(diǎn)和繩OA的位置，在B點(diǎn)上移的過程中，細(xì)繩OA及細(xì)小結(jié)：解這種題型首先對動(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)力體用下平衡問題的解題一般步驟： 1)確定研究對象(物體或結(jié)點(diǎn))； 2)對研究對象進(jìn)行受力分析，并畫受力圖； 3)分析判斷研究對象是否處于平衡狀態(tài)； 4)根據(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。小結(jié)：解這種題型首先對動(dòng)態(tài)平衡的物體受力分析，確定三個(gè)力的特.如圖所示，細(xì)繩與所能承受的最大

11、拉力相同，長度，則在不斷加重重物的過程中（繩不會(huì)斷）（ ）. 繩先被拉斷. 繩先被拉斷. 繩和繩同時(shí)被拉斷. 因無具體數(shù)據(jù)，故無法判斷哪條繩先被拉斷。練習(xí)3GFNOFMOF12因1 2故FNO FMO 所以O(shè)N繩被先拉斷 A.如圖所示，細(xì)繩與所能承受的最大拉力相同，長度三、物體受力分析的方法隔離法： 把某物體從眾多的物體中隔離出來，作為研究對象。分析時(shí)，只分析周圍物體對它的作用力，而不分析它對周圍物體的作用力。整體法： 把幾個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一樣的物體看作一個(gè)物體去作研究對象。方法同隔離法一樣。三、物體受力分析的方法隔離法： 把某物體從眾多受力分析的步驟1、先畫已知力；2、再畫重力、電場力、磁場力；3、找接觸面，畫接觸力（彈力、摩擦力）；4、若物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一致，可把物體視為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，把作用點(diǎn)集中到質(zhì)點(diǎn)上；5、檢查有無漏力、錯(cuò)力。受力分析的步驟1、先畫已知力；2、再畫重力、電場力、磁場力；受力分析的注意事項(xiàng)1、物體所受的力都有其施力物體，否則該力不存在；2、受力分析時(shí)，只考慮根據(jù)性質(zhì)命名的力；3、對于摩擦力應(yīng)充分考慮物體與接觸面是否有相對運(yùn)動(dòng)和相對運(yùn)動(dòng)趨勢；4、受力分析時(shí)，要抓主要矛盾，忽略次要矛盾；5、根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)去檢查物體的受力情況。受力分析的注意事項(xiàng)1、物體所受的力都有其施力物體，否則該力不練習(xí)題1、如下圖所示，A、B兩物體保持相對