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共点力平衡条件的应用

共点力平衡条件的应用. 一 . 知识点回顾： 1 、什么是共点力作用下的平衡状态？ 静止或匀速直线运动。 2 、共点力作用下物体的平衡条件： 合力为零。 即： F 合 =0 或. Σ F x =0. Σ F y =0. 当物体受到几个力共点力的作用而平衡时， 其中的任意一个力必定与余下的其它力的 合力等大反向. 三力交汇原理 物体受三个不平行的力平衡时，其力的作用线（或延长线）必交于一点，且三力共面。. 二 . 平衡问题的解题步骤： 1. 确定研究对象； 2. 受力分析 ，画受力图；

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共点力平衡条件的应用

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Presentation Transcript

  1. 共点力平衡条件的应用

  2. 一.知识点回顾： 1、什么是共点力作用下的平衡状态？ 静止或匀速直线运动。 2、共点力作用下物体的平衡条件： 合力为零。 即： F合=0 或 Σ Fx=0 Σ Fy =0 当物体受到几个力共点力的作用而平衡时， 其中的任意一个力必定与余下的其它力的 合力等大反向

  3. 三力交汇原理 物体受三个不平行的力平衡时，其力的作用线（或延长线）必交于一点，且三力共面。

  4. 二.平衡问题的解题步骤： 1.确定研究对象； 2.受力分析，画受力图； 3.根据物体的受力和题中的条件确定解题方法； 4.解方程，对结果进行必要的讨论或合理取舍；

  5. 三.例题解析 例1.如图所示，在倾角为θ的的光滑斜面上，放 一质量为m的物体，用一水平力F推着使物体保 持静止，那么物体对斜面的压力是：（ ） B. C. D. A. N F F m m θ θ G F合 方法一：合成法 由力的合成和平衡原理可知，支持力N跟水平推力F和重力的合 力F合大小相等，方向相反，即： N= F合= 由于物体对斜面的压力N’跟斜面对物体的支持力N是一对作用 力与反作用力，所以： N’=N=

  6. 方法二：分解法 N N F m F2 m F θ G G F1 θ 由于物体对斜面的压力N’跟斜面对物体的支持力N是一对作用力与反作用力，所以：

  7. 方法三：正交分解法. Y 1.受力分析，并沿水平方向 和竖直方向建立直角坐标 系，把支持力N进行正交 分解，所以： N2 N θ m X N1 F （1） θ G （2） 由于物体对斜面的压力N’跟斜面对 物体的支持力N是一对作用力与反 作用力，所以：

  8. 2.受力分析，并沿斜面方向 和垂直斜面方向建立直角坐标 系，把重力G和推力F进行正交 分解，所以： Y N X m θ F θ θ 得： G

  9. 方法四： 图解法（平行四边形法或三角形法）： ------就是通过平行四边形的邻边和对角线长度(或三角形各边)关系或变化情况,做一些较为复杂的定性分析,从图上就可看出结果.

  10. 预备知识: F2 F合 F合 F2 F1 F1 F2 F3 F2 F1 F1 F3 <=> 接力跑 合力与分力几何关系 封闭力三角 <=> 首尾相咬 三个共点力平衡几何关系

  11. 解： N N θ F G θ G F 受例分析，物体受重力G、支持力N和推力F，三力平衡， 所以重力G、支持力N和推力F大小关系构成一个闭合的 矢量三角形，如图所示： 由于物体对斜面的压力N’跟斜面对物体的支持力N是一对作用力与反作用力，所以：

  12. 随堂练习 用两根轻质的绳子AO和BO吊一重力为G的物体，如 图，AO绳处于水平，BO绳与水平夹角为 ，求 绳AO和BO所受的拉力。 B 1)力的合成 2)力的分解 3)正交分解 4)力三角 O A

  13. T1 T2  F2 T1=G /sin  T2==Gcot  F1 T1 G T2 B 求两细绳的拉力？ A F=G G 1)力的合成 2)力的分解 3)正交分解 4)力三角 

  14. A1 o  B A G 若上题中：保持O点位置不变，改变OA长度使A点上移，则OA拉力变化： T2先减小后增大 T1一直减小 T1 特点分析： T2 1）一个力大小、方向不变（如重力） F=G 2）第二个力方向始终不变 3）第三个力与第二个力垂直时，此力有最小值。

  15. 方向不变 定点 T1 A1 o  B A T2 动点 F=G T1 定点 G G T2 另解： 特点：封闭三角形 1）两个定点 2）一动点在方向不变的作用线移动

  16. 随堂练习： 如图，用轻线悬挂的球放在光滑的斜面上，从细绳竖直 位置将斜面缓慢向前左推动一小段距离的过程中，关于 球受到的拉力及球对斜面的压力的大小如何变化？ （江苏2000年会考题） 拉力变小压力变大 F

  17. 方法五：整体法和隔离体法 整体法： 整体分析法就是把若干个物体看成一个整体，受力分析 时，只分析这一整体之外的其他物体对这一整体的力， 从而列出平衡方程 隔离法： 隔离分析法就是把连结的物体隔离出来，在每个独立体 上画出所受的外力，从而分别列出相应的平衡方程

  18. 说明： 当涉及的物理问题是整体与外界作用时，应用整体 分析法，可使问题简单、明了，而不必去考虑内力 的作用； 当涉及的物理问题是物体与物体间的作用时，要用 隔离分析法，这时连结体中互相作用的内力，此时 变成各个独立体的外力了

  19. 用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图，用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图， 今对小球A施加一个向左偏下300的恒力，并对B球施 加一个向右偏上300的恒力，达到平衡，表示平衡状 态的图可能是（ ） A A A A 300 F A F B 300 B B B B （C） （A） （B） （D）

  20. A 300 F F 300 B 解法一：整体法 A、B球处于平衡状态，以A、B球和连接两球的绳为 一系统，施加在A、B两球上的两个力F等大反向， 所以这两个力合力为零，整个系统处于静止状态. 由于重力是竖直向下的，所以连接悬挂点及A球的 那段绳子必然是竖直的.

  21. T1 β β A A F а 300 A F T2 T2 300 F а 300 F B B 300 GA B GB （C） （C） 解法二:隔离法 列出两球水平方程: 对A: 对B:

  22. m m m F C B A A C B

  23. 处理连结体问题时，根据实际情况确定整体法和隔离体法.处理连结体问题时，根据实际情况确定整体法和隔离体法. 一般先考虑整体法，再考虑隔离体法.有些问题需要两种方 法同时应用，联合解题. F 1 2 3 4 F

  24. M N 两根长度相等的轻绳，下端悬挂一质量为m的物体，上端分别固定在水平天花板上的M、N点，M、N两点间的距离为s，已知两绳所能经受的最大拉力均为Tm，则每根绳的长度不得短于_____. S m

  25. M N 解法1. 设绳长L，拉力T，由几何关系得： F S/2 B A T T L O （1） m （2） mg

  26. M N 解法2 力的三角形OTA和集合三角形 OMB相似，对应边成比例： F S/2 B A T T L O m mg

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