物体的平衡.ppt
第四章物体的平衡第一节 共点力作用下物体的平衡知识目标n知道什么是共点力作用下物体的平衡状态n掌握共点力的平衡条件一、平衡状态 1共点力：如果几个力作用在物体的同一点，或者它们的共点力：如果几个力作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，则这几个力叫做作用线相交于一点，则这几个力叫做共点力共点力 F1F3F22平衡状态：一个物体在共点力的作用下，如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态（1）共点力作用下物体平衡状态的两个特征：保持静止或做匀速直线运动（2）“保持”某状态与“瞬时”某状态有区别：n竖直上抛的物体运动到最高点时，这一瞬时的速度为零（静止），但这一状态不可能保持，因而这一不能保持的静止状态不属于平衡状态所以“保持静止” 与“瞬时速度为零” 是不同的.二、共点力作用下物体的平衡条件1二力平衡条件：二力平衡条件： 两力等大反向，而且作用在同一物体上两力等大反向，而且作用在同一物体上, 作作用在同一直线上，二力的合力为零用在同一直线上，二力的合力为零. 即即:F合合=02. 三力平衡条件三力平衡条件 ： 实验探究实验实验课本课本P65 实验结论：实验结论： 任意两个力的合力与第三个力大小相等，任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。方向相反，作用在同一直线上。 即即 F合合=01. 二力平衡条件：二力平衡条件： F合合=02. 三力平衡条件三力平衡条件 ： F合合=03. 多力平衡条件多力平衡条件 ：力的平衡：作用在物体上几个力的合力力的平衡：作用在物体上几个力的合力为零，这种情形叫做为零，这种情形叫做力的平衡力的平衡。在共点力作用下物体的平衡条件是在共点力作用下物体的平衡条件是:合力为零合力为零. 即：即： F合合=0正交分解情况下，平衡条件可表示为下列方正交分解情况下，平衡条件可表示为下列方程组：程组： Fx合合=0， Fy合合=0小结：n一个物体在共点力的作用下，如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态n共点力作用下物体平衡的两个特征是保持静止或匀速直线运动状态n共点力作用下物体的平衡条件是合力为零第二节共点力平衡条件的应用知识目标n能用共点力的平衡条件解决有关力的平衡问题.n进一步学习受力分析、正交分解等方法. 例1：如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？FFNG 解法一：合成法解法一：合成法 F =F合合= F N = G tancosGFFNGF合合例1：如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？ 解法二：分解法解法二：分解法 F =F2= F N = F1=G tancosGFFNGF2F1例1：如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？FFNFyFxGxy 例1：如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？解法三：正交分解法解法三：正交分解法 x: FN Fsin= 0 y: Fcos G = 0 解得：解得： F = F N = G tancosG 拓展拓展1 1：若已知球半径为：若已知球半径为R R，绳长为，绳长为L L，角未知，角未知，绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？ 22()cosRLRRL例1：如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？ RRL22tan()RRLR拓展拓展2 2：在拓展：在拓展1 1的基础上，若再减小绳长的基础上，若再减小绳长L L，上，上述二力大小将如何变化？述二力大小将如何变化？ F =F合合= , L L F F N = G tan, L L FcosGFFNGF合合例1：如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？小结：解决共点力平衡问题的 基本步骤：选取研究对象选取研究对象 对研究对象进行受力分析对研究对象进行受力分析对力进行合成或分解对力进行合成或分解,确定解题方法确定解题方法根据平衡条件列方程求解根据平衡条件列方程求解例2：物体A在水平力F1=400N的作用下，沿倾角=60的斜面匀速下滑，如图所示。物体A受的重力G=400N，求斜面对物体A的支持力和A与斜面间的动摩擦因数.AF160F1FNGFyxF1FNGFyx例2：物体A在水平力F1=400N的作用下，沿倾角=60的斜面匀速下滑，如图所示。物体A受的重力G=400N，求斜面对物体A的支持力和A与斜面间的动摩擦因数.F1FNGFyx解：x: Gsin- F1cos -F 0 y: FN - Gcos- F1sin 0 F= FN 联立求解得： F=200( -1)=146.4N =(2- )N=0.26833例题：例题：如图所示，一物体在四个力F、F2、F、F作用下处于静止状态，若F的方向沿逆时外转过60而保持其大小不变，其余三个力的大小和方向均保持不变，则此时物体所受到的合力大小为（ ）24F234F43F4F作业作业 ：n书：练习一n教材全练：第四章第一节和第二节，星期一交
