共点力作用下物体的平衡 .ppt

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1、关于共点力作用下物体的平衡 现在学习的是第1页，共20页概念什么叫共点力什么叫共点力? 如果几个力都作用在物体的同一点上，如果几个力都作用在物体的同一点上，或者几个力的作用线相交于同一点，这几或者几个力的作用线相交于同一点，这几个力就称为个力就称为共点力。共点力。什么叫物体的平衡状态？什么叫物体的平衡状态？ 物体处于物体处于静止静止或者保持或者保持匀速直线运动匀速直线运动的的状态叫做平衡状态。状态叫做平衡状态。什么叫共点力的平衡？什么叫共点力的平衡？物体如果受到物体如果受到共点力共点力的作用且处于的作用且处于平衡平衡状态状态，就叫做共点力的平衡。，就叫做共点力的平衡。现在学习的是第2页，共20

2、页共点力的平衡条件二力平衡的条件？二力平衡的条件？ 大小相等，方向相反大小相等，方向相反。物体受到多个力的作用而物体受到多个力的作用而处于平衡状态应满足什么处于平衡状态应满足什么条件呢？条件呢？现在学习的是第3页，共20页共点力平衡的条件 一个物体受到三个力的作用而处于平衡状一个物体受到三个力的作用而处于平衡状态，则其中两个力的合力应该与第三个力态，则其中两个力的合力应该与第三个力等大反向等大反向。F2F1F3OF23F13现在学习的是第4页，共20页若物体受到若物体受到n n个力处于平衡状态，则任个力处于平衡状态，则任意意 (n-1)(n-1)个力的合力与第个力的合力与第n n个力个力等值等

3、值反向反向, ,物体受到的物体受到的合外力为零。合外力为零。 GFNFFf现在学习的是第5页，共20页结论公式表示为公式表示为：F F合合=0=0F Fx x=0 =0 F Fy y=0=0 或现在学习的是第6页，共20页现在学习的是第7页，共20页 600F1F2F31350450600共点力平衡条件的推论：当物体受三个力平衡时，任意一个力必定与两个力的合力大小相等，方向相反，作用在一条直线上。（把三力平衡问题转化为两力平衡问题）现在学习的是第8页，共20页ABOCFOAFOBFOC 根据共点力平衡条件的推论按比例认真做出物体的受力分析示意图是解决三力平衡问题的第一步，然后利用解直角三角形（

4、勾股定理或三角函数）、解斜三角形（正弦定理或余弦定理）或相似三角形的数学方法求解。现在学习的是第9页，共20页例3、如右图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的. 一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为=60.两小球的质量之比为（）现在学习的是第10页，共20页【解析】本题是一个三力平衡问题，解法很多，其中常用的解法如下列五种：解法一：利用合成法求解小球m1受FT、FN、m1g三力作用，受力分析如右图所示.小球m1处于平衡状态，故FN与FT的合力F=m1g.根据合力

5、公式可得：F=m1g，3232A. B. C. D. 332222NT2cosNTFFF F现在学习的是第11页，共20页将FN=FT=m2g，=60代入上式解得:故选项A正确解法二：利用力的三角形法求解FN和FT的合力与小球m1g的重力大小相等,方向相反,矢量三角形如右图所示由正弦定理得：T12121sin30sin120sin30sin1203,A.3Fm gm gm gmm即所以有故选项 正确2133mm现在学习的是第12页，共20页解法三：利用正交分解法求解如右图所示，以FN的方向为y轴，以垂直于FN的方向为x轴建立坐标系因FN与FT的夹角为60，则m1g与y轴成30角在x轴方向由物体

6、的平衡条件有m1gsin30-FTsin60=0故选项A正确.122133,223m gm gmm即所以现在学习的是第13页，共20页现在学习的是第14页，共20页例4、如右图所示，轻绳AO、BO结于O点，系住一个质量为m的物体，AO、BO与竖直方向分别成、角，开始时+90.现保持O点位置不变，缓慢增加BO与竖直方向的夹角，直到BO成水平方向，试讨论这一过程中绳AO及BO上的拉力各如何变化.现在学习的是第15页，共20页 【解析】本题可先画出力的矢量三角形,由几何关系来分析三角形的变化,从而推断出力的大小、方向的变化.结点O所受拉力FT=mg,FTOA、FTOB组成如右图所示三角形. 由图可以

7、看出，由于角增大，开始阶段FTOB逐渐减小；当FTOB垂直FTOA时，FTOB最小；然后FTOB又逐渐增大，FTOA是一直增大.现在学习的是第16页，共20页FNFTGORhhRGlFRFTNhRGRFNhRGlFT。现在学习的是第17页，共20页 1 1、物体在共点力的作用下，下列说法正确的是、物体在共点力的作用下，下列说法正确的是A.A.物体的速度在某一时刻等于零，物体就物体的速度在某一时刻等于零，物体就 一定处于平衡状态。一定处于平衡状态。B.B.物体相对另一个物体保持静止时，物体物体相对另一个物体保持静止时，物体 一定于平衡状态。一定于平衡状态。C.C.物体处于平衡状态，合外力一定为零

8、。物体处于平衡状态，合外力一定为零。D.D.物体所受合外力为零，就一定处于平衡物体所受合外力为零，就一定处于平衡 状态。状态。正确答案：正确答案：C C、D D课堂反馈：现在学习的是第18页，共20页2 2、如图所示，在倾角为如图所示，在倾角为的斜面上，放一重力为的斜面上，放一重力为G G的光滑小球，球被竖直挡板挡住不下滑，求：斜面的光滑小球，球被竖直挡板挡住不下滑，求：斜面和挡板对球的弹力大小。和挡板对球的弹力大小。对球受力分析对球受力分析GGF F1 1F F2 2 F1x=F1 sin F1y =F1cos F F1 1xF F1 1yYX建立如图所示的直角坐标系建立如图所示的直角坐标系：F1 =G G /cos F2 = F1x=F1 sin F1y =F1cos =G=G =G sin /cos =G =G tan 现在学习的是第19页，共20页感谢大家观看8/21/2022现在学习的是第20页，共20页