高中物理：3.5《共点力的平衡条件》课件（粤教必修1）.ppt

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1、作用在物体的同一点，或作用线相交于一点的几个力称为共点力。作用在物体的同一点，或作用线相交于一点的几个力称为共点力。一一一一.共点力共点力共点力共点力限限速速40km/sGF2F1F1F2F3FfNG为了明确表示物体所受的共点力，在作示意图时，可以把这些为了明确表示物体所受的共点力，在作示意图时，可以把这些力的作用点画到它们作用线的公共交点上。力的作用点画到它们作用线的公共交点上。在不考虑物体转动的情况下，物体可以当作质点看待，所以力在不考虑物体转动的情况下，物体可以当作质点看待，所以力的作用点都可以画在受力物体的重心上。的作用点都可以画在受力物体的重心上。第五节第五节 共点力的平衡条件共点力

2、的平衡条件2021/8/11 星期三1平衡状态平衡状态平衡状态平衡状态物体处于静止或者匀速直线运动的状态叫做平衡状态。物体处于静止或者匀速直线运动的状态叫做平衡状态。物体处于静止或者匀速直线运动的状态叫做平衡状态。物体处于静止或者匀速直线运动的状态叫做平衡状态。二二二二.寻找共点力的平衡条件寻找共点力的平衡条件寻找共点力的平衡条件寻找共点力的平衡条件平衡条件：平衡条件：平衡条件：平衡条件：在共点力作用下物体的平衡条件是合力等于零。在共点力作用下物体的平衡条件是合力等于零。在共点力作用下物体的平衡条件是合力等于零。在共点力作用下物体的平衡条件是合力等于零。NG静止在桌面上的木块静止在桌面上的木块

3、FfNG匀速行驶的汽车匀速行驶的汽车GNf静止在斜面上的木块静止在斜面上的木块2021/8/11 星期三2三三三三.学以致用学以致用学以致用学以致用1.质质量量为为m的的木木块块在在与与水水平平方方向向成成角角的的推推力力F的的作作用用下下，在在水水平平地地面面上上作作匀匀速速运运动动，已已知知木木块块与与地地面面间间的摩擦因数为的摩擦因数为，那么木块受到的滑动摩擦力为：，那么木块受到的滑动摩擦力为：A.mgB.(mg+Fsin)C.(mg-Fsin)D.Fcos此题答案：此题答案：B、D2021/8/11 星期三3第五节第五节第五节第五节 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

4、力的平衡条件2.某某公公园园要要在在儿儿童童乐乐园园中中建建一一座座滑滑梯梯，已已知知斜斜面面与与物物体体间间滑滑动动摩摩擦擦因因数数=0.75，那那么么倾倾角角至至少少要要多多少少度度儿儿童在斜面上才可以由静止开始滑下？童在斜面上才可以由静止开始滑下？此题答案：此题答案：要要多多少少度？度？倾角倾角至少要至少要372021/8/11 星期三43.在在竖竖直直墙墙壁壁上上，用用斜斜向向上上的的恒恒力力按按着着一一重重为为G的的木木块块沿沿墙墙壁壁作作匀匀速速运运动动，F与与竖竖直直方方向向的的夹夹角角为为，求求滑滑动摩擦因数动摩擦因数。NFGffNFG此题答案：此题答案：2021/8/11 星

5、期三54.如如图图所所示示，斜斜面面倾倾角角，木木块块M和和斜斜面面间间滑滑动动摩摩擦擦因因数数为为，问问物物体体m质质量量多多大大时时，才才能能使使木木块块匀匀速速运运动动？。？。此题答案：此题答案：Mm2021/8/11 星期三6当物体处于平衡状态时，它所受的某一个力与它受的其当物体处于平衡状态时，它所受的某一个力与它受的其余的力的合力等值反向。余的力的合力等值反向。重要推论重要推论重要推论重要推论共点力的平衡解题方法小结共点力的平衡解题方法小结共点力的平衡解题方法小结共点力的平衡解题方法小结1.正确选取研究对象正确选取研究对象2.隔离物体，分析物体的受力，画出受力图隔离物体，分析物体的受

6、力，画出受力图3.根据作用效果，准确进行力的分解根据作用效果，准确进行力的分解4.根据平衡条件，列方程求解根据平衡条件，列方程求解2021/8/11 星期三7正交分解法解平衡问题的一般思维程序为正交分解法解平衡问题的一般思维程序为选择研究对象：处于平衡状态下的物体；选择研究对象：处于平衡状态下的物体；对研究对象进行受力分析，画好受力图；对研究对象进行受力分析，画好受力图；建立直角坐标系（原则是尽量减少力的分解）；建立直角坐标系（原则是尽量减少力的分解）；根据平衡条件布列方程根据平衡条件布列方程解方程解方程(组组)，必要时验证结论。，必要时验证结论。此方法是力学解题中应用最普遍的方法，应注意学习

7、。此方法是力学解题中应用最普遍的方法，应注意学习。共点力作用下物体的平衡条件是：共点力作用下物体的平衡条件是：F合合=0；在建立直角坐标系时，要考虑尽量减少力的分解。在建立直角坐标系时，要考虑尽量减少力的分解。正正交交分分解解法法把把矢矢量量运运算算转转化化成成标标量量运运算算，极极大大的的降降低低了了数数学学应用的难度。应用的难度。正交分解法正交分解法正交分解法正交分解法2021/8/11 星期三85.三段不可伸长的细绳三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图示。其中相同，它们共同悬挂一重物，如图示。其中OB是水平是水平的，的，A端、端

8、、B端固定。若逐渐增加端固定。若逐渐增加C端所挂物体的质量，端所挂物体的质量，则最先断的绳则最先断的绳:.必定是必定是OA；.必定是必定是OB；.必定是必定是OC；.可能是可能是OB，也可能是，也可能是OC。AOBC此题答案：此题答案：A2021/8/11 星期三96.如如图图所所示示，质质量量为为m的的物物体体放放在在倾倾角角为为的的斜斜面面上上，它它与与斜斜面面的的滑滑动动摩摩擦擦因因数数为为，在在水水平平推推力力的的作作用用下下，物体沿斜面向上匀速滑动，则物体所受的摩擦力为：物体沿斜面向上匀速滑动，则物体所受的摩擦力为：A.mgcosB.(mgcos+Fsin)C.(mgcosFsin)

9、D.Fcosmgsin此题答案：此题答案：B、C2021/8/11 星期三107.如如图图所所示示，斜斜面面倾倾角角为为，物物体体A质质量量为为m,沿沿斜斜面面匀匀速速下下滑滑，板板B静静止止，B和和A的的质质量量相相等等，若若A与与B间间，A与斜面间的滑动摩擦因数相同，求绳上的拉力。与斜面间的滑动摩擦因数相同，求绳上的拉力。BA此题答案：此题答案：2021/8/11 星期三11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OB

10、OB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FAFA、FBFB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FAFA、FB FB，可画出其受力图，由于电灯处于平衡状态可画出其受力图，由于电灯处于平衡状态,则两细绳则两细绳OAOA、OBOB的拉力的拉力FAFA、FB FB 的合力的合力F F与与重力大小相等，方向相反，构成一对平衡重力大

11、小相等，方向相反，构成一对平衡力。力。FA=G/CoSFA=G/CoS，FB=G/CotFB=G/Cot根据力的三角关系可得：根据力的三角关系可得：2021/8/11 星期三122 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?FA FA、FB FB 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

12、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。FAFA不断减小，不断减小，FB FB 先减小后增大先减小后增大例题例题8 8：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FAFA、FBFB分别

13、是多大分别是多大?FA=G/CoSFA=G/CoS，FB=FB=G/CotG/Cot2021/8/11 星期三13例题例题9 9：如右图所示，长为：如右图所示，长为5m 5m 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6N 6N 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FA=FB FA=FB 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 FA=FB=5G/6=5N FA=FB=5G/6=5N BDC2021/8/11 星期三142021/8/11 星期三15