共点力的平衡条件课件.ppt

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1、五、共点力的平衡条件（1）一个物体在共点力的作用下，如果保持）一个物体在共点力的作用下，如果保持 _或者做或者做 ，我们就说这个物体处于平，我们就说这个物体处于平衡状态。衡状态。 （2）当物体在共点力的作用下处于平衡状）当物体在共点力的作用下处于平衡状态时：态时： a物体所受各个力的合力等于物体所受各个力的合力等于 ，这就，这就是物体在共点力作用下的平衡条件。是物体在共点力作用下的平衡条件。 b它所受的某一个力与它所受的其余外它所受的某一个力与它所受的其余外力的合力关系是力的合力关系是 。课前复习：课前复习：一、平衡状态 1共点力：几个力如果作用在物体的同一点，共点力：几个力如果作用在物体的同

2、一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫做或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫做共点力共点力 F1F3F2 平衡状态：一个物体在共点力平衡状态：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，我们就说这个物匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态体处于平衡状态（1）共点力作用下物体平衡状态的运）共点力作用下物体平衡状态的运动学特征：动学特征：加速度为零加速度为零（2）特例：）特例： 竖直上抛的物体运动到最高点时，这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，因而这一不能保持状态不可

3、能保持，因而这一不能保持的静止状态不属于平衡状态的静止状态不属于平衡状态二、共点力作用下物体的平衡条件 共点力作用下物体的平衡条件：在共点力作用下物体的平衡条件是合在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，即：力为零，即：F合合=0实验演示： 做课本上的实验。做课本上的实验。 物体如果受到共点力的作用且处于平衡状态，就叫做共点力的平衡。 F合=0，则在任一方向上物体所受合力也为零 特例： 物体受两个共点力作用：若两力组成平衡力， F合=0 ，则物体处于平衡状态物体受三个共点力作用：若任两力的合力与第三力组成平衡力， F合=0 ，则物体处于平衡状态 教师沿光滑墙壁用网兜把一个教师沿光滑墙壁用网兜把

4、一个足球挂在足球挂在A点（如图所示），点（如图所示），足球处于静止状态。足球处于静止状态。AB 一：合成法。以足球和网兜一起作为研究对象，它们受重力G，墙壁的支持力F1，悬绳的拉力F2三个共点力作用而平衡。由共点力的平衡条件可知：F1与F2的合力F，与G大小相等、方向相反，即FG，如图所示。由图中力的平行四边形可求得 F1=Ftan=Gtan=mgtan F2=F/cos=G/cos=mg/cos二、分解法。二、分解法。以足球和网兜一起作为研究对象，以足球和网兜一起作为研究对象，它们受重力它们受重力G，墙壁的支持力，墙壁的支持力F1，悬绳的拉力悬绳的拉力F2三个共点力作用而三个共点力作用而平衡

5、。将重力平衡。将重力G按作用效果分解按作用效果分解为为G1和和G2，如图所示。由共点，如图所示。由共点力平衡条件可知：力平衡条件可知：F1与与G1的合力的合力必为零，必为零，F2与与G2的合力必为零。的合力必为零。所以：所以：F1=G1=Gtan=mgtanF2=G2=G/cos=mg/cos三、相似三角形法以足球和网兜一起作为研究对象，它们受重力G，墙壁的支持力F1，悬绳的拉力F2三个共点力作用而平衡，如图所示。由共点力的平衡条件可知：F1与G的合力F，与F2大小相等、方向相反，即FF2。设球心为O，由图可知，OFG与AOB相似，所以： 由以上两式可得： F1= Gtan=mgtan F2=

6、F=G/cos=mg/cos四、正交分解法四、正交分解法以足球和网兜一起作为研究对象，它们受以足球和网兜一起作为研究对象，它们受重力重力G，墙壁的支持力，墙壁的支持力F1，悬绳的拉力，悬绳的拉力F2三个共点力作用而平衡，如图所示。取水三个共点力作用而平衡，如图所示。取水平方向为平方向为x轴，竖直方向为轴，竖直方向为y轴，将轴，将F2分别分别沿沿x轴和轴和y轴方向正交分解，由平衡条件可轴方向正交分解，由平衡条件可知，在知，在x轴和轴和y轴方向上的合力轴方向上的合力Fx合和合和Fy合合应分别等于零。即：应分别等于零。即：F2sinF1=0F2cosG=0由上述两式可解得：由上述两式可解得：F1mg

7、tanF2=mg/cos 解题步骤：解题步骤： （1）确定研究对象）确定研究对象 （2）对研究对象进行受力分析，并画）对研究对象进行受力分析，并画出受力示意图；出受力示意图； （3）根据物体的受力和已知条件，选）根据物体的受力和已知条件，选择力的合成法、分解法、相似三角形择力的合成法、分解法、相似三角形法、正交分解法等恰当的方法，应用法、正交分解法等恰当的方法，应用平衡条件建立方程；平衡条件建立方程； （4）解方程，进行讨论和计算。）解方程，进行讨论和计算。例题例题1 1：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

8、向均保持不变，则此时物体所受到的合力大小为（ ）24F234F43F4F解析解析 ： 由共点力的平衡条件可知，F、F2、F、F的合力应为零， F、F2、F的合力应与F等值反向当F 的方向沿逆时针转过60而保持其大小不变时，F、F2、F的合力的大小仍为F ，但方向与F成120，由平行四边形法则可得，此时物体所受的合力大小仍为F 所以本题的正确选项应为C例题例题2：在图中，如果小球重：在图中，如果小球重3N，光滑斜面的倾角为光滑斜面的倾角为300，求斜面及竖，求斜面及竖直放置的挡板对小球的作用力。直放置的挡板对小球的作用力。 物体如果受到共点力的作用且处于平衡状态，就叫做共点力的平衡。 F合=0，

9、则在任一方向上物体所受合力也为零 特例： 物体受两个共点力作用：若两力组成平衡力， F合=0 ，则物体处于平衡状态物体受三个共点力作用：若任两力的合力与第三力组成平衡力， F合=0 ，则物体处于平衡状态练习练习2 2大小分别为、牛的六个共点力、，依次量力之间的夹角都是，如图所示。它们合力的大小等于 ，方向是 。只需把的大小变为 ，这六个力就平衡，平衡后，若把撤消，余下五个力的合力的大小为 ，方向是 。F6F3F5F2F4F16N沿沿F58N8N沿沿F5小结： 共点力作用下物体平衡的运动学特征是保持静止或匀速直线运动状态 共点力作用下物体的平衡条件是合力为零作业：作业： 1、观察日常生活中的共点力的作用； 2、做课后16题