《點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用》課件

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

物體在某個(gè)方向上合力為零時(shí)，該物

體在這個(gè)方向上也處于平衡狀態(tài)。2．解決共點(diǎn)力作用下的物體平衡問(wèn)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(diǎn)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(gè)方向上的平衡若運(yùn)動(dòng)的物體在某個(gè)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(diǎn)詮釋]1．選取研究對(duì)象的方法

(1)整體法：對(duì)物理問(wèn)題的整個(gè)系統(tǒng)或整個(gè)過(guò)程進(jìn)行分析、研究的方法。

(2)隔離法：從研究問(wèn)題的方便性出發(fā)，將物體系統(tǒng)中的某一部分隔離出來(lái)單獨(dú)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(duì)系統(tǒng)的作用時(shí)，用整體法；在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體(或一個(gè)物體的各部分)間相互作用時(shí)，用隔離法；有時(shí)解答一個(gè)問(wèn)題需要多次選取研究對(duì)象，整體法和隔離法交替應(yīng)用。2．處理共點(diǎn)力平衡時(shí)常用的方法

(1)合成法與分解法：對(duì)于三力平衡問(wèn)題，具體求解時(shí)有兩種思路：一是將某兩個(gè)力進(jìn)行合成，將三力轉(zhuǎn)化成二力，構(gòu)成一對(duì)平衡力；二是將某個(gè)力沿另兩個(gè)力的反方向進(jìn)行分解，將三力轉(zhuǎn)化為四力，構(gòu)成兩對(duì)平衡力，該法常用于三力中有兩個(gè)力相互垂直的平衡問(wèn)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(gè)力進(jìn)行正交分解，即將各力分別分解到x軸和y軸上，則共點(diǎn)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(duì)應(yīng)邊成比例，對(duì)應(yīng)角相等。在物理中，一般當(dāng)涉及矢量運(yùn)算，又構(gòu)建了三角形時(shí)，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(gè)互不平行的力作用平衡時(shí)，這三個(gè)力的矢量箭頭首尾相接(如圖4－2－1所示)，構(gòu)成一個(gè)矢量三角形。若三個(gè)力的矢量箭頭首尾相接恰好構(gòu)成三角形，則這三個(gè)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(shí)可求得未知力。矢量三角形作圖分析法優(yōu)點(diǎn)是直觀、簡(jiǎn)便，但它僅適于解決三力平衡問(wèn)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(gè)質(zhì)量為m的蘋果，它受到周圍蘋果對(duì)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(shí)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(duì)它的作用力方向豎直向上，C正確，A、B、D錯(cuò)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(dòng)而偏離平衡位置時(shí)，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(dòng)恢復(fù)不能自動(dòng)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(duì)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(shuō)法正確的是(

)A．穩(wěn)定平衡的物體受到擾動(dòng)后重心會(huì)升高B．不穩(wěn)定平衡的物體受到擾動(dòng)后重心會(huì)升高C．隨遇平衡的物體受到擾動(dòng)后重心會(huì)降低D．以上說(shuō)法都不正確解析：不穩(wěn)定平衡的物體受到擾動(dòng)后重心會(huì)降低，B項(xiàng)錯(cuò)；隨遇平衡的物體受到擾動(dòng)后重心高度不變，C項(xiàng)錯(cuò)。本題正確選項(xiàng)是A。答案：A求解平衡問(wèn)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(guò)三段輕繩懸掛，三段輕繩的結(jié)點(diǎn)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?fàn)顟B(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(dòng)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(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.3，則欲使物體乙在水平面上不滑動(dòng)，物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過(guò)多少？[思路柱點(diǎn)撥]解答寸本題裝時(shí)應(yīng)臨把握紋以下以三點(diǎn)繁：(1窄)平衡牌時(shí)結(jié)拐點(diǎn)O受平棍衡力催作用賣，三采個(gè)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(shí)乙賤所受掙摩擦占力達(dá)睜最大懲值。(1謝)對(duì)處路于平們衡的處物體回受力墾分析膠時(shí)，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(duì)涉象。(2集)分解男法和察平衡畢法區(qū)礙別：①研見(jiàn)究對(duì)率象不碑同：污力的刪分解柄法研虹究的館是某滲一個(gè)窄力，鍋而平面衡法錯(cuò)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(diǎn)。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(gè)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(jì)為m1″＝2漁kg，物斤體乙側(cè)與水枝平面固之間項(xiàng)的動(dòng)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(dòng)，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(wèn)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(dòng)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(zé)右勻番速運(yùn)席動(dòng)，豪則()A．人袖拉繩只的力斜是20獲0且NB．人嚴(yán)拉繩旗的力損是10呀0弟NC．人動(dòng)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(diǎn)撥]解答槐本題我時(shí)應(yīng)敵注意凈以下蓄兩點(diǎn)濁：(1暢)人與鋸木板豎均處妹于平腫衡狀暗態(tài)。(2時(shí))人與件木板胞間的伯摩擦抄力為哥靜摩侮擦力時(shí)。[解析]取人侵和木擴(kuò)板作徑為一疾個(gè)整矩體，牢向右增運(yùn)動(dòng)漂過(guò)程剩中受各到的暴摩擦粗力f＝μN(yùn)＝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(chóng)右。C正確估。[答案]BC當(dāng)一久個(gè)系也統(tǒng)處辣于平兇衡狀文態(tài)時(shí)黎，組捆成系懸統(tǒng)的末每一雀?jìng)€(gè)物搬體都脾處于氏平衡剪狀態(tài)橫。一循般地柜，當(dāng)怒求系胳統(tǒng)內(nèi)江各部噴分間子的相悶互作姻用時(shí)燦用隔熄離法卵；求賤系統(tǒng)否受到匙外力熔作用庫(kù)時(shí)用蘇整體周法。沾整體挖法的涉優(yōu)點(diǎn)興是研冷究對(duì)播象少毒，未艇知量財(cái)少，今方程每數(shù)少敏，求勉解較袖簡(jiǎn)捷河。在網(wǎng)實(shí)際投應(yīng)用罵中往裙往將樂(lè)二者云結(jié)合警應(yīng)用癢。1.兩個(gè)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(duì)竿兩個(gè)