平衡条件的应用制作优秀课件.ppt

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1、平衡条件的应用制作第1页，本讲稿共21页学习目标：学习目标：1、能用共点力的平衡条件解决有关平衡问题。、能用共点力的平衡条件解决有关平衡问题。2、学会使用共点力平衡条件解决共点力作用、学会使用共点力平衡条件解决共点力作用下物体平衡的思路和方法，培养灵活分析和解下物体平衡的思路和方法，培养灵活分析和解决问题的能力。决问题的能力。第2页，本讲稿共21页v 平衡状态平衡状态:匀速直线运动状态，或静止匀速直线运动状态，或静止状态。状态。v 在共点力作用下物体的平衡条件是合力在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零。为零。v 即即F F合合0 0 复习回顾复习回顾1.1.什么是平衡状态什么是平衡状态2.2

2、.处于平衡状态满足的条件处于平衡状态满足的条件:第3页，本讲稿共21页问题探究一：三力平衡问题探究一：三力平衡例例1.1.城市中的路灯、无轨电车的供电线路等，经常用城市中的路灯、无轨电车的供电线路等，经常用三角形的结构悬挂。图为这类结构的一种简化模型。三角形的结构悬挂。图为这类结构的一种简化模型。图中硬杆图中硬杆OBOB可绕通过可绕通过B B点且垂直于纸面的轴转动，钢点且垂直于纸面的轴转动，钢索和杆的重量都可忽略。如果悬挂物的重量是索和杆的重量都可忽略。如果悬挂物的重量是G G，AOB AOB 等于等于 ，钢索，钢索AOAO对对O O点的拉力和杆点的拉力和杆OBOB对对O O点的点的支持力各是

3、多大？支持力各是多大？第4页，本讲稿共21页法一：法一：第5页，本讲稿共21页对对O点由共点力平衡条件，点由共点力平衡条件，水平方向：水平方向：竖直方向：竖直方向：O点受力如图，点受力如图，由上面两式解得：由上面两式解得：法二：法二：第6页，本讲稿共21页方法总结方法总结:解题步骤：解题步骤：解题步骤：解题步骤：选取研究对象，选取研究对象，选取研究对象，选取研究对象，受力分析受力分析受力分析受力分析,选择适当的方法：选择适当的方法：选择适当的方法：选择适当的方法：合成法合成法合成法合成法、正交分解法正交分解法正交分解法正交分解法等。等。等。等。运用平衡条件列方程运用平衡条件列方程运用平衡条件列

4、方程运用平衡条件列方程求解并讨论求解并讨论求解并讨论求解并讨论解决三力平衡问题的方法：解决三力平衡问题的方法：合成法、分解法合成法、分解法第7页，本讲稿共21页v沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在A A点，如图甲，足球的点，如图甲，足球的质量为质量为m m，网兜的质量不计。足球与墙壁的接触点为网兜的质量不计。足球与墙壁的接触点为B B，悬悬绳与墙壁的夹角为绳与墙壁的夹角为.求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力。力。AB甲跟踪训练跟踪训练1 1：第8页，本讲稿共21页v解取足球为研究对象。由共点力的平衡条件可知，解取足球为研究对象。由共

5、点力的平衡条件可知，F F1 1和和mgmg的合力的合力F F与与F F2 2大小相等、方向相反。从图示的大小相等、方向相反。从图示的平行四边形可求得平行四边形可求得OF2GF1F乙方法一方法一第9页，本讲稿共21页v解取足球为研究对象。由共点力的平衡条件可知，解取足球为研究对象。由共点力的平衡条件可知，F F2 2可分解为向上分力可分解为向上分力F F2 2coscos和向右分力和向右分力F F2 2sin.sin.由由F Fx x=0=0和和 F Fy y=0=0可知可知OF2GF1乙XYF2cosF2sinF2cos=mgF2=F2sin方法二方法二第10页，本讲稿共21页探究问题二：多

6、力平衡探究问题二：多力平衡例例2 如图，质量为如图，质量为m的物体在与竖直方向成的物体在与竖直方向成角的推角的推力力F作用下，沿竖直墙匀速向上运动。若物体与墙作用下，沿竖直墙匀速向上运动。若物体与墙之间的动摩擦因数为之间的动摩擦因数为，求：，求：推力推力F；推力推力F和和墙对物体的支持力的合力。墙对物体的支持力的合力。第11页，本讲稿共21页解析：解析：木箱受力如图。木箱受力如图。由共点力平衡条件，由共点力平衡条件，水平方向：水平方向：竖直方向：竖直方向：且：且：由上面三式解得：由上面三式解得：推力推力F和支持力和支持力FN的合力：的合力：F1方向竖直向上方向竖直向上Fcos Fsin 第12

7、页，本讲稿共21页方法总结方法总结:解决多力（四力及四力以上）平衡问解决多力（四力及四力以上）平衡问题的方法：题的方法：正交分解法正交分解法第13页，本讲稿共21页v物物体体A A在在水水平平力力F F1 1400N400N的的作作用用下下，沿沿倾倾角角 6060的的斜斜面面匀匀速速下下滑滑，如如图图甲甲。物物体体A A受受的的重重力力G G400N,400N,求求斜斜面面对对物物体体A A的支持力和的支持力和A A与斜面间的动摩擦因数与斜面间的动摩擦因数。A60F1甲跟踪训练2：第14页，本讲稿共21页v解取平行于斜面的方向为解取平行于斜面的方向为x x轴，垂直于斜面的方向为轴，垂直于斜面的

8、方向为y y轴，轴，分别在这两个方向上应用平衡条件求解。由平衡条件可知，分别在这两个方向上应用平衡条件求解。由平衡条件可知，在这两个方向上的合力在这两个方向上的合力FxFx和和FyFy应分别等于零，即应分别等于零，即x60F1乙F1xF1yGGxGyNyf由（2）解之得由（1）解之得所求第15页，本讲稿共21页ab1、如图所示、如图所示,用一根绳子用一根绳子a把物体挂起来把物体挂起来,再用另一根水平的绳子再用另一根水平的绳子b把物体拉向一旁把物体拉向一旁固定起来固定起来.物体的重量是物体的重量是40N,绳子绳子a与竖与竖直方向的夹角直方向的夹角=300,绳子绳子a和和b对物体的拉对物体的拉力分

9、别是多大力分别是多大?GF1F2解：解：物体共受三个力作用：绳子物体共受三个力作用：绳子a的拉力的拉力F1，绳子，绳子b的拉力的拉力F2，重力，重力G.这三个力相这三个力相互平衡，根据平行四边形定则：互平衡，根据平行四边形定则：F2=Gtan300=403/3N=23.1NCOS300GF1=403/2N=46.2N针对性练习：针对性练习：第16页，本讲稿共21页针对性练习：针对性练习：2 2、如图所示：力作用在质量为、如图所示：力作用在质量为m m的物体上，与水平的物体上，与水平夹角为夹角为使物体沿天花板向左匀速运动，已知物体与使物体沿天花板向左匀速运动，已知物体与天花板间的动摩擦因数为天花

10、板间的动摩擦因数为，求力大小？，求力大小？第17页，本讲稿共21页v解以物体为研究对象，受力分析如图，取平行于天解以物体为研究对象，受力分析如图，取平行于天花板的方向为花板的方向为x x轴，竖直方向为轴，竖直方向为y y轴，分别在这两个方向上轴，分别在这两个方向上应用平衡条件求解。由平衡条件可知，在这两个方向上的应用平衡条件求解。由平衡条件可知，在这两个方向上的合力合力FxFx合和合和FyFy合应分别等于零，即合应分别等于零，即fmg乙XFcosFsinFFNFcos=fFsin=FN+mgf=FN第18页，本讲稿共21页3 3、轻气球重、轻气球重16N16N，空气对其浮力，空气对其浮力F F

11、浮浮为为22N22N，由于受到水平，由于受到水平风力的作用，使轻气球的绳子与地面成风力的作用，使轻气球的绳子与地面成6060度角，如图所度角，如图所示。则绳中拉力示。则绳中拉力T T，水平风力，水平风力F F风风。GF风风F浮浮T针对性练习：针对性练习：第19页，本讲稿共21页 某公园要在儿童乐园中建一座某公园要在儿童乐园中建一座滑梯，已知斜面与物体间滑动摩滑梯，已知斜面与物体间滑动摩擦因数擦因数=0.75=0.75，那么倾角，那么倾角至至少要多少度儿童在斜面上才可少要多少度儿童在斜面上才可以由静止开始滑下？以由静止开始滑下？学以致用学以致用要要多多少少度？度？第20页，本讲稿共21页小结：1、三力平衡：、三力平衡：合成法，分解法合成法，分解法；2、多力平衡：、多力平衡：正交分解法正交分解法3 3、共点力平衡问题解题步骤：、共点力平衡问题解题步骤：选取研究对象，选取研究对象，选取研究对象，选取研究对象，受力分析受力分析受力分析受力分析,选择适当的方法：选择适当的方法：选择适当的方法：选择适当的方法：合成法合成法合成法合成法、正交分解法正交分解法正交分解法正交分解法等。等。等。等。运用平衡条件列方程运用平衡条件列方程运用平衡条件列方程运用平衡条件列方程求解并讨论求解并讨论求解并讨论求解并讨论第21页，本讲稿共21页