共點力的平衡課件

1、教學目標：1了解共點力作用下物體平衡的概念；知道共點力作用下物體平衡的條件。2能計算有關平衡的簡單問題；知道平衡問題的常規(guī)處理方法和解題思路。 教學重點：1.平衡問題的常用解法第1頁/共23頁教學目標：1了解共點力作用下物體平衡的概念；知道共點力作用物體的平衡平衡狀態(tài)平衡條件三力平衡問題力的合成力的分解正交分解法矢量三角形法相似三角形法力的處理三力動態(tài)平衡圖解法正弦定理解特殊三角形共點力平衡提醒：五處黑字和三處紫紅字有鏈接數(shù)學方法第2頁/共23頁物體的平衡平衡狀態(tài)平衡條件三力平衡問題力的合成力的分解例1.如圖所示，兩光滑板AO、BO與水平面夾角都是60，一輕質細桿水平放在其間，用豎直向下的力F

2、作用在輕桿中間，桿對兩板的壓力大小為_。F三力匯交原理典型例題：第3頁/共23頁例1.如圖所示，兩光滑板AO、BO與水平面夾角都是60，一例2.如圖所示，帶有同種電荷的A、B兩個小球分別與絕緣輕桿及絲線相連，并處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)A小球緩慢漏電，則A、B球之間的庫侖力，絲線上的張力分別如何變化？ 典型例題：OBAGFTxLH相似三角形第4頁/共23頁例2.如圖所示，帶有同種電荷的A、B兩個小球分別與絕緣輕桿及例3.如圖,小球被輕質細繩系住斜吊著放在靜止的光滑劈面上.設小球重力為G,劈的傾角為,懸繩與豎直方向夾角為.試求:(1)懸繩對小球的拉力T和劈面對小球的支持力FN的大小;（2）若將斜面向左移一

3、小段，則拉力和支持力如何變化？ TFNGF 正弦定理或用拉密定理典型例題：第5頁/共23頁例3.如圖,小球被輕質細繩系住斜吊著放在靜止的光滑劈面上.設TFNxyGTFNxyGFNsin(+) = Gsin Tsin (+) = Gsin FN+Tcos(+)=Gcos T+FNcos(+)=Gcos 正交分解法第6頁/共23頁TFNxyGTFNxyGFNsin(+TNxyGTsin = Nsin Tcos+Ncos=G 正交分解法合理的建立坐標系，會帶來方便。第7頁/共23頁TNxyGTsin = Nsin Tcos+TNG圖解法： 三個力合力為零，這三個力如果依次首尾相接，則構成一個封閉的三

4、角形。注意：分析變量如何變化是目的，而首先抓住不變量是關鍵。 第8頁/共23頁TNG圖解法： 三個力合力為零，這三個力如例4.如圖輕桿BO一端用鉸鏈固定于墻上，另一端有一光滑小滑輪B，重物P系一繩經(jīng)B固定在墻上的A點，滑輪與繩的質量均不計。若將繩端A點沿墻稍向上移，系統(tǒng)再次平衡后，則（ ）A輕桿與豎直墻壁的夾角減小B繩子的拉力增大，輕桿受的壓力減小C繩的拉力不變，輕桿受的壓力減小D繩的拉力不變，輕桿受的壓力不變 BAPOC兩段繩中的張力相等嗎？以誰為研究對象？課堂練習：第9頁/共23頁例4.如圖輕桿BO一端用鉸鏈固定于墻上，另一端有一光滑小滑輪例5.如圖所示，質量分別為m、M的兩個物體系在一根

5、通過定滑輪的輕繩兩端，M放在水平地板上，m被懸在空中，若將M沿水平地板向右緩慢移動少許后M仍靜止，則 （ ）A繩中張力不變 BM對地面的壓力變大CM所受的靜摩擦力變大 D滑輪軸所受的壓力變大 M mD課堂練習：第10頁/共23頁例5.如圖所示，質量分別為m、M的兩個物體系在一根通過定滑輪例6.如圖所示，ACB是一光滑的、足夠長的、固定在豎直平面內的“”形框架，其中CA、CB邊與豎直方向的夾角均為P、Q兩個輕質小環(huán)分別套在CA、CB上，兩根細繩的一端分別系在P、Q環(huán)上，另一端和一繩套系在一起，結點為O將質量為m的鉤碼掛在繩套上，OP、OQ兩根細繩拉直后的長度分別用l1、l2表示，若l1 : l2

6、 = 2 : 3，則兩繩受到的拉力之比F1 : F2等于 （ ）A1:1 B2:3 C3:2 D4:9 l1 l2BmOAQPCA課堂練習：變化:步步高P35-1第11頁/共23頁例6.如圖所示，ACB是一光滑的、足夠長的、固定在豎直平面內練習1:如圖所示，用輕滑輪懸掛重力為G的物體輕繩總長L，繩能承受的最大拉力是2G現(xiàn)將輕繩一端固定，另一端緩慢向右移動距離d而使繩不斷，則d的最大值為 （）AL/2 B C D2L/3 C課堂練習：第12頁/共23頁練習1:如圖所示，用輕滑輪懸掛重力為G的物體輕繩總長L，繩懸繩問題:問題:長為L的細繩的兩端分別系于豎立在地面上相距為l(lL)的兩桿A、B的頂端

7、。繩上掛一個光滑的輕質掛鉤，其下連著一個重為G的物體。在L和G一定且物體保持平衡的情況下，繩上拉力大小受什么因素影響?變化一:如圖所示，在墻角有一根質量為m的均勻柔軟細繩，一端懸于天花板上的A點，另一端懸于豎直墻壁上的B點，平衡后最低點為C點，現(xiàn)測得AC段長度是BC段長度的兩倍，且細繩在B端附近的切線與墻壁夾角為.求繩在最低點C處的張力和在A處的張力BOAlGBOAG第13頁/共23頁懸繩問題:問題:長為L的細繩的兩端分別系于豎立在地面上相距為練習2:如圖所示，一小球在紙面內來回振動，當繩OA和OB拉力相等時，擺線與豎直方向的夾角 為:（ ）A. 15 B. 30 C. 45 D. 60 A課

8、堂練習：第14頁/共23頁練習2:如圖所示，一小球在紙面內來回振動，當繩OA和OB拉力一、基本概念及規(guī)律平衡狀態(tài)：靜止、勻速直線運動平衡狀態(tài)的特點：靜止:速度、加速度都等于零 勻速直線運動:加速度等于零平衡條件：物體所受的各力的合力為零若采用正交分解法求解平衡問題，則有共點力：幾個力都作用在研究對象的同一點，或者它們的作用線相交于同一點，這幾個力就叫做共點力。第15頁/共23頁一、基本概念及規(guī)律平衡狀態(tài)：靜止、勻速直線運動第15頁/共2二、三力平衡問題三個力平衡的特點：1)若三力不平行，則必共面且共點2)任意兩個力的合力與第三個力等大反向3)任意兩個力分居于另一力作用線的兩側4)三力首尾相連構

9、成一封閉的矢量三角形三力匯交原理：物體受三個共點力作用處于平衡狀態(tài)，則這三個力必定共面且共點。另外：三力平衡時，三力的大小必滿足以下關系： F1 - F2 F3 F1+ F2第16頁/共23頁二、三力平衡問題三個力平衡的特點：另外：三力平衡時，三力的大通過控制某一物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢變化，在這一變化過程中，我們可以認為物體每時每刻都是處于平衡狀態(tài)的。三、三力動態(tài)平衡問題第17頁/共23頁通過控制某一物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢變化，在這一變化過程如圖所示，把一球卡在豎直墻壁和木板AB之間，若不計摩擦緩慢減小木板AB與水平面間夾角時，球對墻壁的壓力將 ，對木板AB的壓力將 。 BA備用1第18頁/共23頁如圖所示，把一球卡在豎直墻壁和木板AB之間，若不計摩擦緩慢減重為G的物體系在OA、OB兩根等長的輕繩上，輕繩的A端和B端掛在半圓形的支架上，若固定A端的位置，將OB繩的B端沿半圓支架從水平位置緩慢移至豎直位置C的過程中，OA繩和OB繩中的張力大小如何變化？ G備用2第19頁/共23頁重為G的物體系在OA、OB兩根等長的輕繩上，輕繩的A端和B端BOF一輕桿BO,其O端用光滑鉸鏈鉸于固定豎直桿墻壁上,B端掛一重物,且系一細繩,細繩跨過墻頂A處的光滑小滑輪,用力F拉住,如圖所示.現(xiàn)將細繩緩慢往右拉,使桿BO與墻壁的夾角逐漸減小,則在此過程中,拉力F及桿BO所受壓力FN的