平衡條件的應(yīng)用課件1

第4節(jié)：平衡條件的應(yīng)用第4節(jié)：平衡條件的應(yīng)用1上節(jié)課小結(jié)共點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動的狀態(tài)平衡條件:F合=0解題方法:合成法、分解法、三角形法上節(jié)課小結(jié)共點力作用下平衡狀態(tài):物體處于靜止或勻速直線運動的2

提問：（1）如果一個物體能夠保

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：a：物體所受各個力的合力等于

，這就是物體在共點力作用下的平衡條件。

以力的作用點為坐標原點,建立直角坐標系,則平衡條件又可表示為:b：如果物體只受兩個力，這兩個力關(guān)系是

。c：如果物體受三個力或三個力以上，它所受的某一個力與它所受的其余外力的合力關(guān)系是

。靜止狀態(tài)勻速直線運動狀態(tài)零大小相等，方向相反，作用在同一條直線上大小相等，方向相反，作用在同一條直線上Fx＝0Fy＝0提問：（1）如果一個物體能夠保或靜止狀態(tài)勻3１、物體的靜態(tài)平衡物體處于靜止狀態(tài)GNN=GF合=0１、物體的靜態(tài)平衡物體處于靜止狀態(tài)GNN=GF合42、物體的動態(tài)平衡物體處于勻速運動狀態(tài)勻速降落的跳傘運動員Gff=GF合=02、物體的動態(tài)平衡物體處于勻速運動狀態(tài)勻速降落的跳傘運動員G53、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F>fF合X≠0豎直方向：平衡態(tài)（靜止）有F浮=GF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？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)63、物體在某方向的平衡（2）播放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=G1≠0垂直于斜面方向：平衡態(tài)（靜止）有：N=G2F合=0G1G23、物體在某方向的平衡（2）播放小球在光滑斜面加速下滑GN受7一、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：二、物體的動態(tài)平衡1.概念：物體在力的作用下處于勻速直線運動的平衡狀態(tài)，稱之稱為動態(tài)平衡2、受力特點：小結(jié)三、當(dāng)物體處于靜態(tài)平衡的時候，可以認為任意方向均為靜態(tài)平衡；物體還可以牌某一方向動態(tài)平衡，某一方向靜態(tài)平衡的狀態(tài)；或者某一方向動態(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8例題1：如圖所示，一個重G=10N的物體，放在傾角為37o的斜面上，恰好勻速下滑。取sin37o=0.6，cos37o=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摩擦因數(shù)μGNf解法一：合成法FA、合成N與fB、合成N與GC、合成G與fFF37o(1)由三力平衡特點知：F=G=10N由圖可得：N=Fcos37o=8Nf=Fsin37o=6N(2)由f=μN得μ=f/N=0.75思考：斜面傾角減小時，G、N、f如何變化？如果斜面傾角增大時，G、N、f如何變化？例題1：如圖所示，一個重G=10N的物體，放在傾角為37o的9例題1：如圖所示，一個重G=10N的物體，放在傾角為37o的斜面上，恰好勻速下滑。取sin37o=0.6，cos37o=0.8，求（1）物體受到的支持力與摩擦力的大?。唬?）物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)μGNf解法二：分解法G1分解G37o(1)由共點力的平衡條件可知：N=G2=Gcos37o=8Nf=G1=Gsin37o=6N(2)由f=μN得μ=f/N=0.75G2例題1：如圖所示，一個重G=10N的物體，放在傾角為37o的10例題1：如圖所示，一個重G=10N的物體，放在傾角為37o的斜面上，恰好勻速下滑。取sin37o=0.6，cos37o=0.8，求（1）物體受到的支持力與摩擦力的大小；（2）物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)μGNf解法三：正交分解法顯示坐標系37o(1)由共點力的平衡條件可知：x方向：f2=N2即

fcos37o=Nsin37o……⑴y方向：N1+f1=G即Ncos37o+fsin37o=G……⑵聯(lián)立（1）（2）得N=8N;f=6N(2)由f=μN得μ=f/N=0.75xyN1N2f1f2顯示分力例題1：如圖所示，一個重G=10N的物體，放在傾角為37o的11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動。已知木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，該工人的推力與水平面間的夾角為α，重力加速度為g，求：推力F的大小。mgNFfF1F2解：水平方向：F1=f即Fcosα=f……①豎直方向：N=mg+F2即N=mg+Fsinα

……②又有f=μN……③聯(lián)立①②③得F=μmg/(cosα-μsinα)α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mgNF12練習(xí)1：如圖，物體A在水平力F＝400N的作用下，沿傾角＝60°的斜面勻速下滑。物體A受的重力G＝400N,求斜面對物體A的支持力和A與斜面間的動摩擦因數(shù)。A600°FGFfNxyG1G2F1F2X方向：f+F1=G1即μN+Fcos60o=Gsin60oy方向：N=G2+F2即N=Gcos60o+Fsin60o=546N得μ=0.27練習(xí)1：如圖，物體A在水平力F＝400N的作用下，沿傾角＝13練習(xí)2、如圖所示，一個半徑為r，重為G的圓球被長為2r的細線懸掛在墻上，求細線對球的拉力F1和墻對球的壓力F2.解：物體受力如圖:細線對球的拉力F和墻對球的支持力N的合力F合練習(xí)2、如圖所示，一個半徑為r，重為G的圓球被長為2r的細線14例題3：如右圖所示，重力為G的電燈通過兩根細繩OB與OA懸掛于兩墻之間，細繩OB的一端固定于左墻B點，且OB沿水平方向，細繩OA掛于右墻的A點。1．當(dāng)細繩OA與豎直方向成θ角時，兩細繩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/CoSθ，F(xiàn)B=

G/Cotθ根據(jù)力的三角關(guān)系可得：例題3：如右圖所示，重力為G的電燈通過兩根細繩OB與OA懸掛152．保持O點和細繩OB的位置，在A點下移的過程中，細繩OA及細繩OB的拉力如何變化?FA=

G/CoSθ，F(xiàn)B=

G/CotθA′分析與解:在A點下移的過程中，細繩OA與豎直方向成θ角不斷增大。FA、FB不斷增大

例題3：如右圖所示，重力為G的電燈通過兩根細繩OB與OA懸掛于兩墻之間，細繩OB的一端固定于左墻B點，且OB沿水平方向，細繩OA掛于右墻的A點。1．當(dāng)細繩OA與豎直方向成θ角時，兩細繩OA、OB的拉力FA、FB分別是多大?2．保持O點和細繩OB的位置，在A點下移的過程中，細繩OA及162．保持O點和細繩OB的位置，在A點下移的過程中，細繩OA及細繩OB的拉力如何變化?3．保持O點和繩OA的位置，在B點上移的過程中，細繩OA及細繩OB的拉力如何變化?Ｂ′FA、FB不斷增大

分析與解:在B點上移的過程中,應(yīng)用力的圖解法,可發(fā)現(xiàn)兩細繩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的電燈通過兩根細繩OB與OA懸掛于兩墻之間，細繩OB的一端固定于左墻B點，且OB沿水平方向，細繩OA掛于右墻的A點。1．當(dāng)細繩OA與豎直方向成θ角時，兩細繩OA、OB的拉力FA、FB分別是多大?FA

=

G/CoSθ，F(xiàn)B=

G/Cotθ2．保持O點和細繩OB的位置，在A點下移的過程中，細繩OA及17小結(jié)：解這種題型首先對動態(tài)平衡的物體受力分析，確定三個力的特點；找出不變力，則另兩個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)；2)對研究對象進行受力分析，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，運用共點力平衡條

件，選用適當(dāng)方法計算求解。小結(jié)：求解共點力體用下平衡問題的解題一般步驟：18１.如圖所示，細繩ＭＯ與ＮＯ所能承受的最大拉力相同，長度ＭＯ〉ＮＯ，則在不斷加重重物Ｇ的過程中（繩ＯＣ不會斷）（）Ａ.ＯＮ繩先被拉斷Ｂ.ＯＭ繩先被拉斷Ｃ.ＯＮ繩和ＯＭ繩同時被拉斷Ｄ.因無具體數(shù)據(jù)，故無法判斷哪條繩先被拉斷。ＭＮＯＧＣ練習(xí)3GFNOFMOF∠1∠2因∠1＞∠2故FNO

＞

FMO

所以O(shè)N繩被先拉斷

A１.如圖所示，細繩ＭＯ與ＮＯ所能承受的最大拉力相同，長度ＭＯ19三、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，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：把幾個運動狀態(tài)一樣的物體看作一個物體去作研究對象。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20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、若物體運動狀態(tài)一致，可把物體視為一個質(zhì)點，把作用點集中到質(zhì)點上；5、檢查有無漏力、錯力。受力分析的步驟1、先畫已知力；2、再畫重力、電場力、磁場力；21受力分析的注意事項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，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動和相對運動趨勢；4、受力分析時，要抓主要矛盾，忽略次要矛盾；5、根據(jù)物體的運動狀態(tài)去檢查物體的受力情況。受力分析的注意事項1、物體所受的力都有其施力物體，否則該力不22練習(xí)題1、如下圖所示，A、B兩物體保持相對靜止，且一直在水平地面向右作勻速運動，試分析A、B的受力。練習(xí)題1、如下圖所示，A、B兩物體保持相對靜止，且一直在水平232、畫出下列情況，在地面上A、B、C三物體的受力圖。（1）A、B、C保持相對靜止。（2）在B物上向右加一恒力F，A、B、C仍保持相對靜止。（3）在A物上向右加一恒力F，A、B、C一起向右作勻速運動。2、畫出下列情況，在地面上A、B、C三物體的受力圖。（1）A24第4節(jié)：平衡條件的應(yīng)用第4節(jié)：平衡條件的應(yīng)用25上節(jié)課小結(jié)共點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動的狀態(tài)平衡條件:F合=0解題方法:合成法、分解法、三角形法上節(jié)課小結(jié)共點力作用下平衡狀態(tài):物體處于靜止或勻速直線運動的26

提問：（1）如果一個物體能夠保

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：a：物體所受各個力的合力等于

，這就是物體在共點力作用下的平衡條件。

以力的作用點為坐標原點,建立直角坐標系,則平衡條件又可表示為:b：如果物體只受兩個力，這兩個力關(guān)系是

。c：如果物體受三個力或三個力以上，它所受的某一個力與它所受的其余外力的合力關(guān)系是

。靜止狀態(tài)勻速直線運動狀態(tài)零大小相等，方向相反，作用在同一條直線上大小相等，方向相反，作用在同一條直線上Fx＝0Fy＝0提問：（1）如果一個物體能夠保或靜止狀態(tài)勻27１、物體的靜態(tài)平衡物體處于靜止狀態(tài)GNN=GF合=0１、物體的靜態(tài)平衡物體處于靜止狀態(tài)GNN=GF合282、物體的動態(tài)平衡物體處于勻速運動狀態(tài)勻速降落的跳傘運動員Gff=GF合=02、物體的動態(tài)平衡物體處于勻速運動狀態(tài)勻速降落的跳傘運動員G293、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F>fF合X≠0豎直方向：平衡態(tài)（靜止）有F浮=GF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？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)303、物體在某方向的平衡（2）播放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=G1≠0垂直于斜面方向：平衡態(tài)（靜止）有：N=G2F合=0G1G23、物體在某方向的平衡（2）播放小球在光滑斜面加速下滑GN受31一、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：二、物體的動態(tài)平衡1.概念：物體在力的作用下處于勻速直線運動的平衡狀態(tài)，稱之稱為動態(tài)平衡2、受力特點：小結(jié)三、當(dāng)物體處于靜態(tài)平衡的時候，可以認為任意方向均為靜態(tài)平衡；物體還可以牌某一方向動態(tài)平衡，某一方向靜態(tài)平衡的狀態(tài)；或者某一方向動態(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32例題1：如圖所示，一個重G=10N的物體，放在傾角為37o的斜面上，恰好勻速下滑。取sin37o=0.6，cos37o=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摩擦因數(shù)μGNf解法一：合成法FA、合成N與fB、合成N與GC、合成G與fFF37o(1)由三力平衡特點知：F=G=10N由圖可得：N=Fcos37o=8Nf=Fsin37o=6N(2)由f=μN得μ=f/N=0.75思考：斜面傾角減小時，G、N、f如何變化？如果斜面傾角增大時，G、N、f如何變化？例題1：如圖所示，一個重G=10N的物體，放在傾角為37o的33例題1：如圖所示，一個重G=10N的物體，放在傾角為37o的斜面上，恰好勻速下滑。取sin37o=0.6，cos37o=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摩擦因數(shù)μGNf解法二：分解法G1分解G37o(1)由共點力的平衡條件可知：N=G2=Gcos37o=8Nf=G1=Gsin37o=6N(2)由f=μN得μ=f/N=0.75G2例題1：如圖所示，一個重G=10N的物體，放在傾角為37o的34例題1：如圖所示，一個重G=10N的物體，放在傾角為37o的斜面上，恰好勻速下滑。取sin37o=0.6，cos37o=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摩擦因數(shù)μGNf解法三：正交分解法顯示坐標系37o(1)由共點力的平衡條件可知：x方向：f2=N2即

fcos37o=Nsin37o……⑴y方向：N1+f1=G即Ncos37o+fsin37o=G……⑵聯(lián)立（1）（2）得N=8N;f=6N(2)由f=μN得μ=f/N=0.75xyN1N2f1f2顯示分力例題1：如圖所示，一個重G=10N的物體，放在傾角為37o的35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動。已知木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，該工人的推力與水平面間的夾角為α，重力加速度為g，求：推力F的大小。mgNFfF1F2解：水平方向：F1=f即Fcosα=f……①豎直方向：N=mg+F2即N=mg+Fsinα

……②又有f=μN……③聯(lián)立①②③得F=μmg/(cosα-μsinα)α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mgNF36練習(xí)1：如圖，物體A在水平力F＝400N的作用下，沿傾角＝60°的斜面勻速下滑。物體A受的重力G＝400N,求斜面對物體A的支持力和A與斜面間的動摩擦因數(shù)。A600°FGFfNxyG1G2F1F2X方向：f+F1=G1即μN+Fcos60o=Gsin60oy方向：N=G2+F2即N=Gcos60o+Fsin60o=546N得μ=0.27練習(xí)1：如圖，物體A在水平力F＝400N的作用下，沿傾角＝37練習(xí)2、如圖所示，一個半徑為r，重為G的圓球被長為2r的細線懸掛在墻上，求細線對球的拉力F1和墻對球的壓力F2.解：物體受力如圖:細線對球的拉力F和墻對球的支持力N的合力F合練習(xí)2、如圖所示，一個半徑為r，重為G的圓球被長為2r的細線38例題3：如右圖所示，重力為G的電燈通過兩根細繩OB與OA懸掛于兩墻之間，細繩OB的一端固定于左墻B點，且OB沿水平方向，細繩OA掛于右墻的A點。1．當(dāng)細繩OA與豎直方向成θ角時，兩細繩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/CoSθ，F(xiàn)B=

G/Cotθ根據(jù)力的三角關(guān)系可得：例題3：如右圖所示，重力為G的電燈通過兩根細繩OB與OA懸掛392．保持O點和細繩OB的位置，在A點下移的過程中，細繩OA及細繩OB的拉力如何變化?FA=

G/CoSθ，F(xiàn)B=

G/CotθA′分析與解:在A點下移的過程中，細繩OA與豎直方向成θ角不斷增大。FA、FB不斷增大

例題3：如右圖所示，重力為G的電燈通過兩根細繩OB與OA懸掛于兩墻之間，細繩OB的一端固定于左墻B點，且OB沿水平方向，細繩OA掛于右墻的A點。1．當(dāng)細繩OA與豎直方向成θ角時，兩細繩OA、OB的拉力FA、FB分別是多大?2．保持O點和細繩OB的位置，在A點下移的過程中，細繩OA及402．保持O點和細繩OB的位置，在A點下移的過程中，細繩OA及細繩OB的拉力如何變化?3．保持O點和繩OA的位置，在B點上移的過程中，細繩OA及細繩OB的拉力如何變化?Ｂ′FA、FB不斷增大

分析與解:在B點上移的過程中,應(yīng)用力的圖解法,可發(fā)現(xiàn)兩細繩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的電燈通過兩根細繩OB與OA懸掛于兩墻之間，細繩OB的一端固定于左墻B點，且OB沿水平方向，細繩OA掛于右墻的A點。1．當(dāng)細繩OA與豎直方向成θ角時，兩細繩OA、OB的拉力FA、FB分別是多大?FA

=

G/CoSθ，F(xiàn)B=

G/Cotθ2．保持O點和細繩OB的位置，在A點下移的過程中，細繩OA及41小結(jié)：解這種題型首先對動態(tài)平衡的物體受力分析，確定三個力的特點；找出不變力，則另兩個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