当前位置：文档之家 › 第2章第4讲 共点力作用下物体的平衡精品PPT课件

第2章第4讲 共点力作用下物体的平衡精品PPT课件

  • 格式：ppt
  • 大小：1.50 MB
  • 文档页数：22

下载文档原格式

  / 22

合集下载

共点力作用下物体的平衡32(1)PPT课件

共点力作用下物体的平衡32(1)PPT课件

例4、在图中所示的支架上的C点挂上一个物体，物体的
重力为200N，已知AB=40cm，AC=60cm，BC=80cm，假设杆
只在沿杆的方向有力的作用，求挂了重物后AC和BC两杆
所受力。
F
FB
C
F FBC FAC AB BC AC
C T
A FAC
B
200FBCFAC 40 80 60 解得：FAC=300N
正交分解法把矢量运算转化成标量运算，极大的降低了数学
应用的难度。
正交分解法解平衡问题的一般思维程序为
①选择研究对象：处于平衡状态下的物体； ②对研究对象进行受力分析，画好受力图； ③建立直角坐标系（原则是尽量减少力的分解）； ④根据平衡条件布列方程
F0
F x
F y
0 0
⑤解方程(组)，必要时验证结论。
F1
F12
F2
还要加大小为10牛,
F3
方向与F12相反的力
小结: 当物体受三个力作用 处于平衡状态时，则任意两 个力的合力一定与第三个力 大小相等方向相反，作用在 同一直线上
第二章 D 共点力的平衡（一）
三
问题2：若物体受到三个力作用处于平衡状态，其中F1、F2大 小均为5牛，且夹角为120°则F3大小为多少？与F1的夹角为 多少？
第二章 D 共点力的平衡（二）
二
讨论：物体在一个拉力F作用下作匀速直线运动时， F一定是否等于阻力？ 例2、如图所示,重100牛的物体受斜向上拉力F的作用在 水平面上匀速运动。已知F大小为20牛，方向为与水 平方向夹300角。求地面对物体的阻力和支持力。
F
第二章 D 共点力的平衡（二）
二。
解：
正交分解法：

高中物理《共点力作用下物体的平衡 》课件ppt

高中物理《共点力作用下物体的平衡 》课件ppt
答：（1）（2）是静平衡． （3）（4）是动平衡． （5）（6）不是平衡状态．
“保持”某状态与“瞬时”某状态有区别：
• 竖直上抛的物体运动到最高点时，这一瞬时 的速度为零，但这一状态不可能保持，因而这一 不能保持的状态不属于平衡状态。
• 从手中松开的铅球也无法保持原有的静止状 态，因而同样不属于平衡状态。
(1) 天花板下悬挂的静止的吊扇。 F 此时Ｆ＝Ｇ 构成二力平衡 Ｆ合＝０
G
(2) 粗糙斜面上静止的木块。 Ｆ’
ＦN
Ｆ
此时ＦＮ和F
的合力F’与G 形成二力平衡
Ｆ合＝０
Ｇ
(3) 光滑水平面上匀速直线滑动的冰块。
ＦN
v
此时FＮ＝G 形成二力平衡 Ｆ合＝０
Ｇ
(4) 沿斜面匀速直线下滑的铁箱。
F’
ＦN
• 所以本题的正确选项应为C．
(1) 静止的物体速度一定为０吗？
是
(2) 速度为０的物体一定是静止的吗？ 否
(3) 静止的物体一定受力平衡吗？
是
(4) 处于平衡状态的物体一定静止吗？ 否
(5) 速度为０的物体一定受力平衡吗？ 否
(6) 受力平衡的物体速度一定为０吗？ 否
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．
• 特点：若 F合=0，则正交分解后，在任一方向上 物体所受合力也为零，即ＦＸ＝０，ＦＹ＝０。
• 特例：
①二力平衡：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。
②三力平衡：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。此时，三力共点共面，且可以组 成头尾相接的封闭三角形。

共点力作用下物体的平衡-精品PPT课件

共点力作用下物体的平衡-精品PPT课件

例1、质点m在F1、F2、F3三个力作用下处于平衡状态，各力 的方向所在直线如图所示，图上表示各力的矢量起点均为O
点，终点未画，则各力大小关系可能为（ C ）
A．F1>F2>F3 C．F3>F1>F2
B．F1>F3>F2 D．F2>F1>F3
F1
450
1350 F3
600
F2
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）
结点O所受拉力FT=mg,FTOA、 FTOB组成如右图所示三角形. 由图可
以看出，由于β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.
例5、如图所示，固定在水平面上的光滑半球，
球心O的正上方固定一个小定滑轮，细绳一端
拴一小球，小球置于半球面上的A点，另一端
绕过定滑轮。今缓慢拉绳使小球从A点滑到半
球顶点，则此过程中，小球对半球的压力FN及
细绳的拉力FT大小变化情况是（ D ）
A．FN变大，FT变大 B．FN变小，FT变大 C．FN不变，FT变小 D．FN变大，FT变小
解析：小球每一时刻都处于平衡状态，作出
小球的受力分析示意图，根据平衡条件，由 矢量三角形和几何三角形相似，可得
结论 物体在共点力作用下的平衡条件是：
所受合外力为零。
公式表示为：F合=0 或
Fx=0 Fy=0
题型一 三力平衡问题的基 本解法
首先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，然后再利用解直 角三角形（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。

高中物理共点力作用下物体的平衡PPT课件

高中物理共点力作用下物体的平衡PPT课件

FOA
物体受力如右上图，取水平方向为x轴， 竖直方向为y轴，将FOA分别沿x轴，y 轴方向进行分解，如右下图所示，由平 衡条件可知，在x轴y轴方向上的合力分 别等于零，即：
x: Fx=FOB - FOASin θ=0
FOA
y: Fy=FOACos θ – G=0
解得：FOA=
G CosA
FOB= G tan θ
（3）一个物体受到几个力的作用而处于平衡状态， 这几个力的合力一定为零。其中的一个力必定与余 下的（n－1）个力的合力等值反向，撤去这个力， 余下的（n－1）个的合力失去平衡力。物体的平衡 状态被打破，获得加速度
小结：
在相互平衡的几个共点力中，其中 任何一个力一定与其他几个力的合 力大小相等，方向相反，作用在同 一直线上，即共点力的平衡都由多 个力的合成转换到二力平衡。
（A ）
A．F
mg
tan
B．F＝mgtanθ
O θ
C．FN
mg
tan
D．FN=mgtanθ
FP
解见下页
三力平衡的求解
解：
对小滑块受力分析如图所示，根据三角形定 则可得
F mg
tan
mg
FN sin
FN mg
F θ
所以A正确。
提示：支持力的方向垂直于接触面，即指向 圆心。
9、苏北四市2010届第二次调研考试3 5.如图为一攀岩运动员正沿竖直岩壁缓慢攀登，
解析：(1)经对小孩和雪橇整体受力分析 得：竖直方向：Fsinθ＋FN＝mg
解得FN＝mg－Fsinθ＝340N 雪橇对地面压力F′N是地面对雪橇支持力 FN的反作用力，所以雪橇对地面压力： FN′＝FN＝340N
(2)水平方向：Fcosθ－Ff＝0 Ff＝μFN 由上式解得：μ＝4/17＝0.24

《共点力的平衡》力与平衡PPT【优质版】共52页

《共点力的平衡》力与平衡PPT【优质版】共52页
《共点力的平衡》力与平衡PPT【优质 版】
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
▪
谢谢！
52
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华

共点力作用下物体的平衡PPT课件

共点力作用下物体的平衡PPT课件
在点直，线终如 点图 未所 画示 ，，则图各上力表大C示小各关力系的可矢能量 为F1 起 （点均为O
）
A．F1 > F2 > F3 B．F1 > F3 > F2 C．F3 > F1 > F2 D．F2 > F1 > F3
450
1350 F3
600
F2
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）
分析与解： 根据平衡的特点，由力的几何结
构可知:(L为滑轮到小球的长度)
G FN F hr r l
即
F l G hr
r FN hr G
相似三角形法
则小球沿光滑半球面缓慢向上滑动过程中，半球
体对小球的支持力FN 不变，绳子的拉力F不断减小。
题型二 利用整体法和隔离法解 物体的平衡问题
正交分解法把矢量运算转化成标量运算，极大的降低了数学
应用的难度。
正交分解法解平衡问题的一般思维程序为
①选择研究对象：处于平衡状态下的物体； ②对研究对象进行受力分析，画好受力图； ③建立直角坐标系（原则是尽量减少力的分解）； ④根据平衡条件布列方程
F0
F x
F y
0 0
⑤解方程(组)，必要时验证结论。
5、根据平衡条件,按x/y轴坐标分别建立方程F合=0
F0
F x
F y
0 0
X轴:Fx1Fx2Fx30 Y轴:Fy1Fy2Fy20
y
F
N
F1
f x
F2
G
正交分解法
此方法是力学解题中应用最普遍的方法，应注意学习。

2第4课时 共点力作用下物体的平衡

2第4课时 共点力作用下物体的平衡
G
2 (1 ) 2
② ③ ④
′,代入 式可得: 代入① 而FN=FN′,代入①式可得: G A = 答案 球的重力不超过
1
G.
处理平衡物理中的临界问题和极值问题, 规律总结 处理平衡物理中的临界问题和极值问题, 首先仍要正确受力分析, 首先仍要正确受力分析,搞清临界条件并且要利用好 临界条件,列出平衡方程,对于分析极值问题, 临界条件,列出平衡方程,对于分析极值问题,要善于 选择物理方法和数学方法,做到数理的巧妙结合. 选择物理方法和数学方法,做到数理的巧妙结合. 对于不能确定的临界状态, 对于不能确定的临界状态,我们采取的基本思维方法 是假设推理法,即先假设为某状态, 是假设推理法,即先假设为某状态,然后再根据平衡 条件及有关知识列方程求解. 条件及有关知识列方程求解.
热点二
一般平衡问题的解答策略
1.整体法与隔离法 1.整体法与隔离法 整体法与隔离法 要解决物体平衡问题, 要解决物体平衡问题,首先要能正确地选取研究对 象,常用两种方法:一是隔离法,二是整体法.我们 常用两种方法:一是隔离法,二是整体法. 可以把具有相同运动状态且又具有相互作用的几 个物体视为一个整体,当研究整体受外界作用力时 个物体视为一个整体, 可以选取整体为研究对象,而涉及内部物体之间的 可以选取整体为研究对象, 相互作用分析时则需采取隔离法. 相互作用分析时则需采取隔离法. 隔离法与整体法不是相互对立的, 隔离法与整体法不是相互对立的,一般问题的求解 中,随着研究对象的转变,往往两种方法交叉运用. 随着研究对象的转变,往往两种方法交叉运用.
(4)建立平衡方程(灵活运用力的合成法、 (4)建立平衡方程(灵活运用力的合成法、正交分 建立平衡方程 解法、矢量三角形法及数学解析法); 解法、矢量三角形法及数学解析法); ); (5)求解或讨论(解的结果及物理意义). (5)求解或讨论(解的结果及物理意义). 求解或讨论 2.求解平衡问题的常用规律 2.求解平衡问题的常用规律 求解平衡问题的常用规律 (1)相似三角形法: (1)相似三角形法:通过力三角形与几何三角形相 相似三角形法 似求未知力.对解斜三角形的情况更显优越性. 似求未知力.对解斜三角形的情况更显优越性. (2)拉密原理:三个共点力平衡时, (2)拉密原理:三个共点力平衡时,每个力与另外两 拉密原理 个力夹角的正弦之比均相等,这个结论叫拉密原理. 个力夹角的正弦之比均相等,这个结论叫拉密原理. 表达式为: 表达式为: F1/sin α=F2/sin β=F3/sin γ(其中α为F2与 F3的夹角,β为F1与F3的夹角,γ为F1与F2的夹角). 的夹角, 的夹角, 的夹角).

高一物理共点力作用下物体的平衡(上课用)精品PPT课件

高一物理共点力作用下物体的平衡(上课用)精品PPT课件
α
G F合
G
F =F合= c o s F N = G tanα
2、如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光 滑墙上，绳与竖直墙的夹角为α，则绳子的拉力和墙壁对
球的弹力各是多少？
y
F Fy
α Fx
α
FN
x
G
解法二：正交分解法
x: FN – Fsinα= 0 y: Fcosα– G = 0 解得： F = G
F1 F2 A
F2
A
F1
G
G
2、如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光 滑墙上，绳与竖直墙的夹角为α，则绳子的拉力和墙壁对
球的弹力各是多少？
α
2、如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光 滑墙上，绳与竖直墙的夹角为α，则绳子的拉力和墙壁对
球的弹力各是多少？
F
解法一：合成法
α FN
（支持力的大小与重力大小相等，等于19.6牛顿， 方向竖直向上。）
二力平衡条件：
两个力大小相等，方向相反，作用 在同一条直线上，作用在同一物体 上。（三同一反）
实验与探究：
F2
1、将三个弹簧秤放在一个 F1
O
平面内，挂钩挂在一起；
2、先将其中两个成一定角度固定；
F3
3、用手拉第三个弹簧秤，平衡时记下三个弹簧 秤的示数F1、F2、F3以及各力的方向；
4、按各力大小和方向作出力的图示
演 示
三力平衡条件：
任意两个力的合力与第三个力大 小相等，方向相反，作用在同一 直线上。
多个力平衡条件：
任意一个力与其余各力的合力 大小相等，方向相反，作用在 同一直线上。
F2
F1
O
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

3.平衡条件
共点力作用下平衡条件：合外力为零，即 ：∑F=0或∑Fx=0 ∑Fy=0
4
·新课标高考一轮复习·物理 ·浙江 ·人教版
二、平衡问题的处理方法：
立足教育 开创未来
1.对于二力平衡问题用二力平衡条件.
2.对于三力平衡问题的处理方法：
①力的合成、分解法；
②相似三角形法；
③正交分解法.
3.对于四力平衡问题的处理方法：
FN和细绳上的拉力F的变化情况是( B )
A.FN不变，F变大 B.FN不变，F变小 C.FN变大，F图变2大-4-6 D.FN变大，F变小 16
·新课标高考一轮复习·物理 ·浙江 ·人教版
立足教育 开创未来
选择环P、Q和细绳为研究对 象.在竖直方向上只受重力和支持力FN 的作用，而环移动前后系统的重力保持 不变，故FN保持不变.取环Q为研究对象， 其受力如图所示.Fcosα=mg，当P环向 左移时，α将变小，故F变小，正确答案 为B.
例、如图，物体A、B、C
叠放在水平面上，用水平力
F1=5N和F2=8N分别作用于
B、C上，三个物体仍保持
静止状态，那么A与B，B与
A
C，C与地面的摩擦力的大 F2=8N B
小分别为（ ）
C
A、5N，0N，8N B、0N，5N，8N
C、0N，5N，3N D、0N，0N，3N
·物理 ·浙江 ·人教版
本课件主要使用工具为office2003，Mathtype5.0, 几何画板4.0, flashplayer10.0
·新课标高考一轮复习·物理 ·浙江 ·人教版
第二章
立足教育 开创未来
相互作用及共点力平衡 第四讲
共点力作用下物体的平衡
2
·新课标高考一轮复习·物理 ·浙江 ·人教版
立足教育 开创未来
立足教育 开创未来
11
·新课标高考一轮复习·物理 ·浙江 ·人教版
立足教育 开创未来
三、用整体法和隔离法解决平衡问 题
对于连接体的平衡问题，其解法有 整体法和隔离法两种
1.整体法：以几个物体构成的系统 为研究对象进行求解的方法.在许多问题 中用整体法是很方便的，其优越性是因 为不要考虑内力，其不足之处也就是不 能求解系统的内力.所以，一般在求解外 力时用整体法.
力大小为
.
图2-4-2
8
·新课标高考一轮复习·物理 ·浙江 ·人教版
立足教育 开创未来
选择人为研究对象，受力如 图，
由于对称性，各绳拉力水平分力 合力为零，竖直分力的合力等于人重 力，
即8T·cos30°=G1,T= 3 G1, 12
9
·新课标高考一轮复习·物理 ·浙江 ·人教版
立足教育 开创未来
正交分解法
5
·新课标高考一轮复习·物理 ·浙江 ·人教版
立足教育 开创未来
如图2-4-8所示，长为5m的
细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4m
的两杆的顶端A、B.绳上挂一个光滑的轻质挂
钩，其下连着一个重为12N的物体，平衡时，
绳中的张力T=
.
图2-4-8 6
·新课标高考一轮复习·物理 ·浙江 ·人教版
一、共点力作用下物体的平衡
1.平衡状态、平衡力
物体在几个力作用下处于静止或匀 速直线运动状态，叫做平衡状态，这几 个力互相叫做平衡力(或其中一个力叫 其余几个力的平衡力)
3
·新课标高考一轮复习·物理 ·浙江 ·人教版
2.哪些情况可作平衡来处理
立足教育 开创未来
(1)静止：v=0，a=0；
(2)匀速直线运动：v=恒量，a=0；
如图2-4-7所示，汽车用绳索
通过定滑轮牵引小船，使小船匀速靠岸，若水
对船的阻力不变，则下列说法中正确的是
( AB )
A.绳子的拉力不断增大
B.船受到的浮力不断减
小
C.船受到的合力不断增
大
D.绳子的拉力可能不变
图2-4-7
10
·新课标高考一轮复习·物理 ·浙江 ·人教版
小船受重力mg、浮力 F1、绳索拉力F2、水的阻力F3作 用.其受力如图所示，建立直角 坐标系，且设绳索拉力与水平方 向成θ角，则由平衡条件： F2cosθ=F3、F2sinθ+F1=mg，在 小船匀速靠岸的过程中，θ角增 大，阻力F3、重力mg保持不变， 故绳索的拉力F2增大，浮力F1减 小，船受到的合力一直为零.所 以A、B正确.
立足教育 开创未来
延长AO交B杆
于C点，从C点向A杆作垂
线CD交A杆于D点.如图所
示，由于CD=4m,AOB是
同一条绳，AO与BO段的
张力必然相等，与竖直线
的夹角也相等.故OB=OC，
所以AC=5m.
设∠ACD=α，则cosα=CD/AC=0.8,
sinα=0.6,由平衡条件有2Tsinα=F=G, 解得T= G =10N. 2 sin
立足教育 开创未来
如图2-4-1所示，物体A与B相对静止，共同沿
斜面匀速下滑，则( CD)
A.A、B间无静摩擦力
B.B受滑动摩擦力，大小为mB gsinα C.B与斜面间的动摩擦因数μ=tanα
D.斜面受B施加的滑动摩擦力的作用，方向沿斜面向 下
图2-4-1
15
·新课标高考一轮复习·物理 ·浙江 ·人教版
立足教育 开创未来
有一个直角支架AOB，AO是
水平放置，表面粗糙.OB竖直向下，表面光
滑.OA上套有小环P，OB套有小环Q，两环质
量均为m，两环间由一根质量可以忽略、不
可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如
图2-4-6所示.现将P环向左移一小段距离，两
环再次达到平衡，那么移动后的平衡状态和
原来的平衡状态相比较，AO杆对P的支持力
7
·新课标高考一轮复习·物理 ·浙江 ·人教版
立足教育 开创未来
如图2-4-2所示，跳伞运动员打开
伞后经过一段时间，将在空中保持匀速降落.已知运
动员和他身上装备的总重量为G1，圆顶形降落伞伞 面的重量为G2，有8条相同的拉线(拉线重量不计)， 均匀分布在伞面边缘上(图中没有把拉线都画出来)，
每根拉线和竖直方向都成30°角.那么每根拉线上的张
12
·新课标高考一轮复习·物理 ·浙江 ·人教版
立足教育 开创未来
2.隔离法：把系统分成若干部分并 隔离开来，分别以每一部分为研究对象 ，一部分、一部分地进行受力分析，分 别列出方程，再联立求解的方法，一般 在求解内力时用隔离法.
13
·新课标高考一轮复习·物理 ·浙江 ·人教版
立足教育 开创未来
17
·新课标高考一轮复习·物理 ·浙江 ·人教版
立足教育 开创未来