力二力平衡优秀PPT.ppt

力二力平衡力二力平衡第1页，本讲稿共32页1.1.1.1.方向相同的两个力（方向相同的两个力（方向相同的两个力（方向相同的两个力（F F1 1 、F F2 2）的合力：的合力：的合力：的合力：2.2.2.2.方向相反的两个力方向相反的两个力方向相反的两个力方向相反的两个力（F F1 1 、F F2 2）的合力：的合力：的合力：的合力：合力方向：合力方向：合力方向：与较大的力方向相同合力方向：与较大的力方向相同与与F1F1、F2F2相同相同同一直线上两力的合成同一直线上两力的合成同一直线上两力的合成同一直线上两力的合成第2页，本讲稿共32页遵循平行四边形定则：遵循平行四边形定则：(求求F1 、F2的合力的合力)F2F1F合合F1 、F2的合力的范围？的合力的范围？互成角度的两力的合成互成角度的两力的合成互成角度的两力的合成互成角度的两力的合成第3页，本讲稿共32页合力的范围：|F1-F2|F合合 F1+F2 互成角度的两力的合成互成角度的两力的合成互成角度的两力的合成互成角度的两力的合成第4页，本讲稿共32页G GF1F2重力的分解重力的分解重力的分解重力的分解第5页，本讲稿共32页一、共点力一、共点力一、共点力一、共点力几个力都作用在物体的几个力都作用在物体的同一点同一点上，或上，或几个力的几个力的作用线相交于同一点作用线相交于同一点，这几，这几个力就称为个力就称为共点力共点力。第6页，本讲稿共32页 一个物体可以处于不同的运动状态，其中力学一个物体可以处于不同的运动状态，其中力学的的平衡状态平衡状态比较常见，而且很有实际意义。如桥比较常见，而且很有实际意义。如桥梁、匀速前进汽车、建筑物等物体都处于平衡状梁、匀速前进汽车、建筑物等物体都处于平衡状态。态。第7页，本讲稿共32页 物体在共点力的作用下物体在共点力的作用下保持静止保持静止或者做或者做匀速直线运动匀速直线运动 的状态叫做平衡状态的状态叫做平衡状态。物理学规定：物理学规定：为了使物体保持平衡状态，为了使物体保持平衡状态，作用在物体上的共点力所必须满足的条件作用在物体上的共点力所必须满足的条件。2.2.共点力的平衡条件：共点力的平衡条件：共点力的平衡条件：共点力的平衡条件：1.1.平衡状态：平衡状态：平衡状态：平衡状态：第8页，本讲稿共32页注意：n n“保持静止保持静止”与与“瞬时速度为零瞬时速度为零”是不是不同的同的（1 1）竖直上抛的物体运动到最高点时，这一瞬时的速度）竖直上抛的物体运动到最高点时，这一瞬时的速度）竖直上抛的物体运动到最高点时，这一瞬时的速度）竖直上抛的物体运动到最高点时，这一瞬时的速度为零，但这一状态不可能保持，因而这一不能保持的为零，但这一状态不可能保持，因而这一不能保持的为零，但这一状态不可能保持，因而这一不能保持的为零，但这一状态不可能保持，因而这一不能保持的状态不属于平衡状态。状态不属于平衡状态。状态不属于平衡状态。状态不属于平衡状态。（2）从手中松开的铅球也无法保持原有的）从手中松开的铅球也无法保持原有的静止状态，因而同样不属于平衡状态。静止状态，因而同样不属于平衡状态。第9页，本讲稿共32页二、共点力作用下物体的平二、共点力作用下物体的平二、共点力作用下物体的平二、共点力作用下物体的平衡条件衡条件衡条件衡条件 质量为质量为2千克的物体放在水平桌面上（取千克的物体放在水平桌面上（取g=9.8N/kg）。）。（1）受到哪几个力作用？）受到哪几个力作用？GF（2）能称之为平衡吗？）能称之为平衡吗？（3）支持力的大小和方向如何？）支持力的大小和方向如何？（支持力的大小与重力大小相等，等于（支持力的大小与重力大小相等，等于19.6牛顿，方牛顿，方向竖直向上。）向竖直向上。）（二个力，重力（二个力，重力G和支持力和支持力F）（能，在两力作用下，物体处于静止（能，在两力作用下，物体处于静止 状态）状态）第10页，本讲稿共32页二力平衡条件：n n两个力大小相等，方向相反，作用在两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在同一物体上。同一条直线上，作用在同一物体上。（三同一反）（三同一反）第11页，本讲稿共32页实验与探究：实验与探究：实验与探究：实验与探究：1、将三个弹簧秤放在一个、将三个弹簧秤放在一个 平面内，挂钩挂在一起；平面内，挂钩挂在一起；2、先将其中两个成一定角度固定；、先将其中两个成一定角度固定；F1F2F3O3、用手拉第三个弹簧秤，平衡时记下三个弹簧、用手拉第三个弹簧秤，平衡时记下三个弹簧秤的示数秤的示数F1、F2、F3以及以及各力的方向；各力的方向；4、按各力大小和方向作出力的图示、按各力大小和方向作出力的图示演示演示第12页，本讲稿共32页 三力平衡条件：三力平衡条件：任意两个力的合力与第三个力大小任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一直相等，方向相反，作用在同一直线线上。上。第13页，本讲稿共32页多个力平衡条件：n任意一个力与其余各力的合力大小任意一个力与其余各力的合力大小相等，方向相反，作用在同一直线相等，方向相反，作用在同一直线上。上。第14页，本讲稿共32页物体在共点力作用下的平衡条件是所物体在共点力作用下的平衡条件是所受合外力为零受合外力为零。即：即：F合合=0 F12合合F1F2F3O第15页，本讲稿共32页下列物体是否处于平衡状态？为下列物体是否处于平衡状态？为下列物体是否处于平衡状态？为下列物体是否处于平衡状态？为什么？什么？什么？什么？1 1、物体自由下落时；、物体自由下落时；、物体自由下落时；、物体自由下落时；2、物体放在光滑斜面上下滑时；、物体放在光滑斜面上下滑时；3、用细绳悬挂的物体，手、用细绳悬挂的物体，手释放时；释放时；原因在哪里？原因在哪里？GVVGFGFV否否否否否否答：物体受力情况不符合条件答：物体受力情况不符合条件答：物体受力情况不符合条件答：物体受力情况不符合条件 F F合合合合=0=0一、思考与判断：一、思考与判断：一、思考与判断：一、思考与判断：第16页，本讲稿共32页1、图示，对物体、图示，对物体A进行受力分析进行受力分析,判断物体判断物体A是是否处于平衡状态否处于平衡状态?AAGF1F2GF1F2向右匀速运动向右匀速运动二、巩固练习二、巩固练习二、巩固练习二、巩固练习 第17页，本讲稿共32页2 2 2 2、如图所示，一个重为如图所示，一个重为如图所示，一个重为如图所示，一个重为GG的圆球，被一段细绳挂在竖直的圆球，被一段细绳挂在竖直的圆球，被一段细绳挂在竖直的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为，则绳子的拉力和墙壁则绳子的拉力和墙壁则绳子的拉力和墙壁则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？对球的弹力各是多少？对球的弹力各是多少？对球的弹力各是多少？第18页，本讲稿共32页2 2 2 2、如图所示，一个重为如图所示，一个重为如图所示，一个重为如图所示，一个重为GG的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为墙上，绳与竖直墙的夹角为墙上，绳与竖直墙的夹角为墙上，绳与竖直墙的夹角为，则绳子的拉力和墙壁对球的则绳子的拉力和墙壁对球的则绳子的拉力和墙壁对球的则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？弹力各是多少？弹力各是多少？弹力各是多少？FFNGF合合解法一：合成法解法一：合成法 F=F合合=F N=G tan第19页，本讲稿共32页2 2 2 2、如图所示，一个重为如图所示，一个重为如图所示，一个重为如图所示，一个重为GG的圆球，被一段细绳挂在竖直光的圆球，被一段细绳挂在竖直光的圆球，被一段细绳挂在竖直光的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为滑墙上，绳与竖直墙的夹角为滑墙上，绳与竖直墙的夹角为滑墙上，绳与竖直墙的夹角为，则绳子的拉力和墙壁则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？对球的弹力各是多少？FFNFyFxGxy解法二：正交分解法解法二：正交分解法 x:FN Fsin=0 y:Fcos G=0 解得：解得：F=F N=G tan第20页，本讲稿共32页小结：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建立适当的坐标，对力进行合成或分解建立适当的坐标，对力进行合成或分解根据平衡条件列方程求解根据平衡条件列方程求解第21页，本讲稿共32页3、若已知细绳、若已知细绳AO、BO能承受的最大拉力分别为能承受的最大拉力分别为100N和和150N，30，60。若要绳不断，。若要绳不断，O端下方悬挂的重物的最大重力为多少？端下方悬挂的重物的最大重力为多少？BAO第22页，本讲稿共32页课堂小结课堂小结课堂小结课堂小结 共点力的平衡条件共点力的平衡条件共点力的平衡条件共点力的平衡条件一一、共点力作用下物体的平衡、共点力作用下物体的平衡（2）物体在共点力作用下的平衡条件是所受合外力为物体在共点力作用下的平衡条件是所受合外力为零零。即：即：F合合=0。（1）物体保持静止或者做匀速直线运动的状态叫做物体保持静止或者做匀速直线运动的状态叫做平衡状态平衡状态。一、共点力：一、共点力：几个力都作用在物体的几个力都作用在物体的同一点同一点上，上，或几个力的或几个力的作用线作用线相交于同一点相交于同一点，这几个力就称为共点力。，这几个力就称为共点力。第23页，本讲稿共32页二二 重力重力（一）重力的产生（一）重力的产生：重力是由于地球的吸引而产生的重力是由于地球的吸引而产生的（1 1）按力的性质命名的，它可以起不同的效果，）按力的性质命名的，它可以起不同的效果，（2 2）吸引力的作用是相互的）吸引力的作用是相互的 （二）重力的大小（二）重力的大小：（三）重力的方向：（三）重力的方向：第24页，本讲稿共32页（四）重心：（1 1）物物体体各各部部分分都都受受重重力力作作用用，为为研研究究方方便便，可可以认为重力作用集中于一点，这一点就叫做重心。以认为重力作用集中于一点，这一点就叫做重心。（2 2）悬挂物平衡时，悬线延长线必过重心）悬挂物平衡时，悬线延长线必过重心 支撑物平衡时，重力作用线必过支撑面。支撑物平衡时，重力作用线必过支撑面。（3 3）质量分布均匀、形状规则的物体重心在几何中）质量分布均匀、形状规则的物体重心在几何中心，心，第25页，本讲稿共32页（四）重心：练习：说出下列物体重心的大致位置练习：说出下列物体重心的大致位置 （4 4）物体的重心位置与物体的形状、质量分布有关。）物体的重心位置与物体的形状、质量分布有关。练习：说出下列物体重心的大致位置。练习：说出下列物体重心的大致位置。第26页，本讲稿共32页（一）弹力及其产生条件：（一）弹力及其产生条件：（二）弹力所起的几种常见效果（二）弹力所起的几种常见效果 1 支持力和压力：支持力和压力：（1 1）桌桌面面形形变变对对书书有有向向上上的的弹弹力力N（支支持持力力）书书形形变变对对桌面有向下的弹力桌面有向下的弹力N（压力）压力）（2 2）G、N、N是是三三个个不不同同的的力力（说说出出施施力力物物、受受力力物和性质）物和性质）（3 3）G不一定等于不一定等于N，（4 4）N和和N是是作用力和反作用力。作用力和反作用力。三弹力三弹力 第27页，本讲稿共32页（三）弹力的分析：1 1 判断有无弹力判断有无弹力接触且形变。接触且形变。2 2 判断弹力的作用点：支点或支持面判断弹力的作用点：支点或支持面 3 3 判断弹力的方向：总是指向使形变物体恢复原判断弹力的方向：总是指向使形变物体恢复原 状的方状的方向，一般绳子拉力沿绳子方向，支持力、压力垂直于支持向，一般绳子拉力沿绳子方向，支持力、压力垂直于支持面。面。分析下列物体分析下列物体A、B各各面的弹力及其方向，物体均静止，面的弹力及其方向，物体均静止，接触面均光滑，并说出各力的反作用力接触面均光滑，并说出各力的反作用力（四）胡克定律：（四）胡克定律：第28页，本讲稿共32页（一）滑动摩擦力：（一）滑动摩擦力：1 1 产生条件：（产生条件：（1 1）粗糙，）粗糙，（2 2）有弹力作用（接触且形变）有弹力作用（接触且形变）（3 3）相对运动。）相对运动。2 2 方向：（方向：（1 1）跟接触面相切，）跟接触面相切，（2 2）跟物体与接触面间的相对运动方向相反。）跟物体与接触面间的相对运动方向相反。3 3 摩擦力是相互的。摩擦力是相互的。4 4 受滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的。受滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的。四摩擦力四摩擦力 第29页，本讲稿共32页5 大小：fN，（1）N是压力不是重力，（2）是是动动摩摩擦擦因因数数，它它决决定定于于两两物物体体的的材材料料及及接接触触面面的的粗粗糙糙程程度度，而而与与接接触触面面积积及及压压力力大大小小无无关。关。（3）通常）通常 1，且，且 无单位。无单位。例：重例：重500500牛的物体在水平方向大小为牛的物体在水平方向大小为150150牛的力作用下牛的力作用下沿水平地面匀速滑动，求动摩擦系数，如果在物体上加沿水平地面匀速滑动，求动摩擦系数，如果在物体上加放重放重5050牛的砝码，使物体仍保持匀速运动，求所需的水牛的砝码，使物体仍保持匀速运动，求所需的水平拉力大小。平拉力大小。第30页，本讲稿共32页（二）静摩擦（二）静摩擦实验：（实验：（1）盘中砝码较少时，木块静止，盘中砝码较少时，木块静止，阻碍木块运动的是静摩擦力，阻碍木块运动的是静摩擦力，静摩擦力发生在两个相对静止的物体之间。静摩擦力发生在两个相对静止的物体之间。第31页，本讲稿共32页五五 受力分析受力分析 步骤：步骤：1 确定研究对象，确定研究对象，2 依依重重力力、弹弹力力、摩摩擦擦力力的的顺顺序序分分析析受受力力，并画出受力示意图并画出受力示意图 例例1：A、B两两物物体体的的重重分分别别为为G110 N和和G22 N，用用轻轻绳绳相相连连后后跨跨过过光光滑滑滑滑轮轮放放置置，物物体体均均静静止止，试试分分析析A、B的的受受力力情情况况，求求出出各各力力的的大小，说出理由，说出各力的反作用力。大小，说出理由，说出各力的反作用力。第32页，本讲稿共32页