高中物理共点力平衡条件的应用课件 课件 新课标 人教 选修22.ppt

共点力平衡条件的应用三个共点力体用下的动态平衡的特点及解法2021/8/11 星期三1例题例题1 1：如右图所示，重力为：如右图所示，重力为G G的电灯通过两根细绳的电灯通过两根细绳OBOB与与OAOA悬挂于悬挂于两墙之间，细绳两墙之间，细绳OBOB的一端固定于左墙的一端固定于左墙B B点，且点，且OBOB沿水平方向，细绳沿水平方向，细绳OAOA挂于右墙的挂于右墙的A A点。点。1 1当细绳当细绳OAOA与竖直方向成与竖直方向成角时，两细绳角时，两细绳OAOA、OBOB的拉力的拉力F FA A、F FB B分别是多大分别是多大?分析与解分析与解:根据题意根据题意,选择电灯受力分析选择电灯受力分析,它分别受它分别受到重力到重力G G，两细绳，两细绳OAOA、OBOB的拉力的拉力F FA A、F FB B，可，可画出其受力图，由于电灯处于平衡状态画出其受力图，由于电灯处于平衡状态,则则两细绳两细绳OAOA、OBOB的拉力的拉力F FA A、F FB B 的合力的合力F F与重力与重力大小相等，方向相反，构成一对平衡力。大小相等，方向相反，构成一对平衡力。F FA A=G/CoSG/CoS，F FB B=G/CotG/Cot根据力的三角关系可得：根据力的三角关系可得：2021/8/11 星期三22 2保持保持O O点和细绳点和细绳OBOB的位置，在的位置，在A A点下移的点下移的过程中，细绳过程中，细绳OAOA及细绳及细绳OBOB的拉力如何变化的拉力如何变化?F FA A=G/CoSG/CoS，F FB B=G/CotG/CotA分析与解分析与解:在在A A点下移的过程中，细绳点下移的过程中，细绳OAOA与竖直方与竖直方向成向成角不断增大。角不断增大。F FA A、F FB B 不断增大不断增大 例题例题1 1：如右图所示，重力为：如右图所示，重力为G G的电灯通过两根细绳的电灯通过两根细绳OBOB与与OAOA悬挂于悬挂于两墙之间，细绳两墙之间，细绳OBOB的一端固定于左墙的一端固定于左墙B B点，且点，且OBOB沿水平方向，细绳沿水平方向，细绳OAOA挂于右墙的挂于右墙的A A点。点。1 1当细绳当细绳OAOA与竖直方向成与竖直方向成角时，两细绳角时，两细绳OAOA、OBOB的拉力的拉力F FA A、F FB B分别是多大分别是多大?2021/8/11 星期三32 2保持保持O O点和细绳点和细绳OBOB的位置，在的位置，在A A点下移的点下移的过程中，细绳过程中，细绳OAOA及细绳及细绳OBOB的拉力如何变化的拉力如何变化?3 3保持保持O O点和绳点和绳OAOA的位置，在的位置，在B B点上移的过点上移的过程中，细绳程中，细绳OAOA及细绳及细绳OBOB的拉力如何变化的拉力如何变化?F FA A、F FB B 不断增大不断增大 分析与解分析与解:在在B B点上移的过程中点上移的过程中,应用力的图解法应用力的图解法,可发现两细绳可发现两细绳OAOA、OBOB的拉力变化规律。的拉力变化规律。F FA A不断减小，不断减小，F FB B 先减小后增大先减小后增大例题例题1 1：如右图所示，重力为：如右图所示，重力为G G的电灯通过两根细绳的电灯通过两根细绳OBOB与与OAOA悬挂于悬挂于两墙之间，细绳两墙之间，细绳OBOB的一端固定于左墙的一端固定于左墙B B点，且点，且OBOB沿水平方向，细绳沿水平方向，细绳OAOA挂于右墙的挂于右墙的A A点。点。1 1当细绳当细绳OAOA与竖直方向成与竖直方向成角时，两细绳角时，两细绳OAOA、OBOB的拉力的拉力F FA A、F FB B分别是多大分别是多大?F FA A=G/CoSG/CoS，F FB B=G/CotG/Cot2021/8/11 星期三4小结：小结：解这种题型首先对动态平衡的物体受力分析，确解这种题型首先对动态平衡的物体受力分析，确定三个力的特点；找出不变力，则另两个变力的合力定三个力的特点；找出不变力，则另两个变力的合力就与该不变力构成一对平衡力，用力的合成分解法、就与该不变力构成一对平衡力，用力的合成分解法、图解法或力的矢量三角形与结构三角形相似法解决。图解法或力的矢量三角形与结构三角形相似法解决。求解共点力体用下平衡问题的解题一般步骤：求解共点力体用下平衡问题的解题一般步骤：1)1)确定研究对象确定研究对象(物体或结点物体或结点)；2)2)对研究对象进行受力分析，并画受力图；对研究对象进行受力分析，并画受力图；3)3)分析判断研究对象是否处于平衡状态；分析判断研究对象是否处于平衡状态；4)4)根据物体的受力和己知条件，运用共点力平衡条根据物体的受力和己知条件，运用共点力平衡条 件，选用适当方法计算求解。件，选用适当方法计算求解。2021/8/11 星期三5例题例题2 2：如右图所示，长为：如右图所示，长为5 5m m 的细绳，两端分别系于竖立地面相的细绳，两端分别系于竖立地面相距为距为4m 4m 的两杆的两杆A A、B B点。绳上挂一个光滑的轻质滑轮，其下端连点。绳上挂一个光滑的轻质滑轮，其下端连着一重为着一重为6 6N N 的物体。的物体。1 1平衡时，绳中的拉力多大平衡时，绳中的拉力多大?2 2细绳的长度保持不变，当细绳的长度保持不变，当A A点缓缓下移点缓缓下移的过程中，绳中的拉力如何变化的过程中，绳中的拉力如何变化?分析与解：分析与解：绳子的拉力是指绳子的内部的弹力，绳子的拉力是指绳子的内部的弹力，绳子通过滑轮拉物体，滑轮两边绳子的拉绳子通过滑轮拉物体，滑轮两边绳子的拉力大小相等，即力大小相等，即F FA A=F FB B 根据平衡的特点，由力的几何结构可知：根据平衡的特点，由力的几何结构可知：2.2.细绳的长度保持不变，当细绳的长度保持不变，当A A点缓缓下移点缓缓下移的过程中，由力的矢量三角形保持不变的过程中，由力的矢量三角形保持不变,则绳中的拉力不变。则绳中的拉力不变。1 1 F FA A=F FB B=5 5G/G/6 6=5 5N N BDC2021/8/11 星期三6解题方法解题方法：力的合成分解法、力的合成分解法、图解法或力的矢量三角图解法或力的矢量三角形与结构三角形相似法形与结构三角形相似法解决。解决。2021/8/11 星期三7思考题：思考题：如图示半径为如图示半径为，表面光滑的半球体被固定在水平地面，表面光滑的半球体被固定在水平地面上，跨过无摩擦的定滑轮，用一根轻绳下挂一个质量为上，跨过无摩擦的定滑轮，用一根轻绳下挂一个质量为的的小球，将小球置于半球体光滑的表面上，并使定滑轮位于半小球，将小球置于半球体光滑的表面上，并使定滑轮位于半球体的正上方，现用力球体的正上方，现用力斜左向下拉绳的自由端，使小球沿斜左向下拉绳的自由端，使小球沿光滑半球面缓慢向上滑动。在此过程中，半球体对小球的支光滑半球面缓慢向上滑动。在此过程中，半球体对小球的支持力持力N N 和绳子的拉力和绳子的拉力的变此情况。的变此情况。则小球沿光滑半球面缓慢向上滑动过程中，半球体对小则小球沿光滑半球面缓慢向上滑动过程中，半球体对小球的支持力球的支持力F FN N 不变，绳子的拉力不变，绳子的拉力F F不断减小。不断减小。分析与解：分析与解：根据平衡的特点，由力的几何结构根据平衡的特点，由力的几何结构可知：可知：即即2021/8/11 星期三8小结：小结：解这种题型首先对动态平衡的物体受力分析，确解这种题型首先对动态平衡的物体受力分析，确定三个力的特点；找出不变力，则另两个变力的合力定三个力的特点；找出不变力，则另两个变力的合力就与该不变力构成一对平衡力，用力的合成分解法、就与该不变力构成一对平衡力，用力的合成分解法、图解法或力的矢量三角形与结构三角形相似法解决。图解法或力的矢量三角形与结构三角形相似法解决。求解共点力体用下平衡问题的解题一般步骤：求解共点力体用下平衡问题的解题一般步骤：1)1)确定研究对象确定研究对象(物体或结点物体或结点)；2)2)对研究对象进行受力分析，并画受力图；对研究对象进行受力分析，并画受力图；3)3)分析判断研究对象是否处于平衡状态；分析判断研究对象是否处于平衡状态；4)4)根据物体的受力和己知条件，运用共点力平衡条根据物体的受力和己知条件，运用共点力平衡条 件，选用适当方法计算求解。件，选用适当方法计算求解。2021/8/11 星期三92021/8/11 星期三102021/8/11 星期三11