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高中物理《共点力作用下物体的平衡 》课件ppt

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(新教材)高中物理《共点力的平衡》ppt课件人教版1

(新教材)高中物理《共点力的平衡》ppt课件人教版1

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
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。
Байду номын сангаас
F2
F1
O
F12合
F3
物体在共点力作用下的平衡条件是 所受合外力为零。即：F合 = 0
方向：与F1方向相反，如图示
课堂小结 共点力的平衡条件 一、共点力： 几个力都作用在物体的同一点上， 或几个力的作 用线相交于同一点，这几个力就称为共点力。
一、共点力作用下物体的平衡
（1）物体处于静止或者保持匀速直线运动的状态 叫做平衡状态。
（2）物体在共点力作用下的平衡条件是所受合外 力为零。即：F合 = 0 。
重力的分解
F1 F2
G
一、共点力
几个力都作用在物体的同一点上， 或几个力的作用线相交于同一点，
这几个力就称为共点力。
一个物体可以处于不同的运动状态，其
中力学的平衡状态比较常见，而且很有实际
意义。如桥梁、匀速前进汽车、建筑物等物 体都处于平衡状态。那么，物体在什么条件 下才能处于平衡状态呢？
物理学规定：
•
5．对比是本文主要的表现手法，以媳 妇迫于 生活压 力让丈 夫监守 自盗与 丈夫的 断然拒 绝为对 比．突 出了丈 夫的品 质。
•
6.一个真性情的人活在一个最冷酷的 现实中 ，一个 最洁净 的人落 在一个 最肮脏 的泥塘 里，一 个最遵 循内心 真实的 人面对 的是种 种的虚 伪和狡 诈。你 无法对 他们宽 容，哪 怕是丁 点儿的 虚与委 蛇，你 谨持自 己理想 的绝对 纯洁。

共点力的平衡ppt课件

共点力的平衡ppt课件
常见的方法有：正交分解法、合成法、相似三角形法、按力的作用效果分解等 （4）求解平衡方程； （5）讨论解的合理性和实际意义。
作者编号：43999
新知学习
【例题】如图，半径为R的光滑半球的正上方，离球面顶端距离为h的O点，
用一根长为l的细线悬挂质量为m的小球，小球靠在半球面上．试求小球对球
面压力的大小．
作者编号：43999
新知学习
01 物体的平衡状态
1.平衡状态：如果一个物体保持静止或做匀速直线运动,我们就 说这个物体是处于平衡状态
静止的石头
作者编号：43999
匀速运动的电梯
新知学习
起飞阶段 平稳飞行阶段
降落阶段
作者编号：43999
飞机从起飞到以一定速度平稳飞行，再 到降落，最后停在机场的停机坪上。在这个 过程中，飞机经历了哪些阶段？在各阶段飞 机处于什么样的状态？
作者编号：43999
课堂练习 2.在如图所示的甲、乙、丙、丁四图中，滑轮光滑且所受的重力忽略不计，滑轮的轴 O安装在一根轻木杆P上，一根轻绳ab绕过滑轮，a端固定在墙上，b端下面挂一个质 量为m的重物，当滑轮和重物都静止不动时，甲、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹 角均为θ，乙图中木杆P竖直。假设甲、乙、丙、丁四图中滑轮受到木杆P的弹力的大 小依次为FA、FB、FC、FD，则以下判断正确的是 ( B ) A.FA＝FB＝FC＝FD B.FD>FA＝FB>FC C.FA＝FC＝FD>FB D.FC>FA＝FB>FD
力的三 角形法
对受三力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移使三力组 成一个首尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦 定理或相似三角形等数学知识求解未知力
作者编号：43999

高中物理共点力作用下物体的平衡 优秀课件1

高中物理共点力作用下物体的平衡 优秀课件1

3.平衡条件
共点力作用下的物体的平衡条件 F合＝0
或 Fx合＝0 Fy合＝0
【证明】对物体先受力分析，再正交分解在x、y轴上，
求出沿两坐标轴的合力Fx合和Fy合，那么F合 ：2=Fx2合+Fy2合
当F合=0时，一定有Fx合=0、Fy合=0； 当Fx合=0、Fy合=0时，一定有F合=0。
4.平衡条件的推论
3.根据作用效果，准确进行力的分解〔或力的合成〕
4.根据平衡条件，列方程求解
重要推论 ——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。
正交分解
⑴共点力作用下物体的平衡条件是：F合= 0； ⑵在建立直角坐标系时，要考虑尽量减少力的分解。
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
A .4μmg C . 2μmg
B . 3μmg D . μmg
Q
P
F
解析：选整体为研究对象，有F=2T+2μmg,选Q为研 究对象，有T=μmg，因此有F=4μmg。因此选项A正 确。
例6．如下图，质量为m的物体在沿斜面向上的力F作用下 沿程放中在斜水面平保地 持面 静上 止的，质那量么为地面M的对粗斜糙面斜面匀〔速A下滑C ，此〕过
5. 匀质杆AB一端由悬绳连接到天花板，绳与天花
板间的夹角为θ，另一端支撑在地面上，如下
图．假设绳对A点的拉力为T，那么地面对杆的摩擦
力为Tc_o_sθ_______；在图上准确地画出地面对B点的作
用力F的方向．
T
三力汇交原理：物体在 作用线共面的三个非平 行力作用下处于平衡状 态时，这三个的作用线
此题答案： B、D
2.如下图，斜面倾角θ，木块M和斜面间滑动摩擦因数 为μ，问物体m质量多大时，才能使木块匀速运动？

高中物理《共点力的平衡》课件ppt

高中物理《共点力的平衡》课件ppt

[题6]物体m放在粗糙的斜面上保持静止，现用水平力F推物 体m，在力F由零逐渐增加而物体m仍静止的过程中，物体m 所受的（ ）。 A、静摩擦力逐渐减小到零； B、静摩擦力的方向可能改变； C、合外力逐渐增大； D、斜面支持力增大。
作业点评
0≤≤90三角函数动态变化：
sinθ y ; r
cosθ x ; r
由平行四边形确定两分力的大小。
0
FOB
FOA F
FOA
F； sinα
FOB
Fctg α。
[课课练p.72题11]如图所示，汽缸内可燃气体点燃后膨胀，对 活塞的推力F=1100N，连杆AB与竖直方向间的夹角为=30，则 这时活塞对连杆AB的推力F1和对汽缸壁的压力F2分别为多大？
解析：由活塞挤压效果确定F两分力方向；
F合y=0。
F合 F合x2 F合y 2； F合 0，即 F合x 0和F合y 0。
3、运用共点力平衡条件时的注意事项： ①正确分析物体的受力情况。 ②合理运用力的合成或分解方法，将不在同一直 线上的力化为同一直线上的力。
③运用平衡条件列出方程，求得所需结果。
二、课堂示例
[示例1]用弹簧测力计沿着光滑斜面的方向将一块所
[题3]竖直墙上有一重为G的物块，在与竖直方 向成角的斜向上的推力F作用下匀速向上运动， 求：墙与物块间的动摩擦因数。
[题4]一重为G的物块放在倾角为的斜面 上正好能向下匀速运动。求：物块与斜面 间的动摩擦因数。
[题5]一重为G的物块放在倾角为的 斜面上在水平恒力F作用下，处于： ⑴静止状态；⑵向上匀速运动状态。 求：以上两种情况下的摩擦力。
G
[情景3] 返回舱返回地 球带着主降落伞匀速下 降受的力。
[情景4] 返回舱在进行

第2章_第3讲共点力作用下物体的平衡1

第2章_第3讲共点力作用下物体的平衡1

图2- 2 3-
B．沿PO方向 D．指向图中区域Ⅱ
解析小球做匀速圆周运动时， 小 球受到重力(mg)和杆的作用力(F 杆)两个力的作用，所受到的合力 (F合)应沿圆周的半径径向指向圆 心．该合力是小球做匀速圆周运 动所需的向心力，如右图所 示．由力的平行四边形定则知， 杆的作用力(F杆)方向指向图中区 域Ⅰ，选项C正确．
1.共点力：几个力作用于 物体的同。 ，或它们的 作用线交于同一点 (该点不 一点 一定在物体上)，这几个力叫共点力. 2.共点力的平衡条件：在共点力作用下 物体的平衡条件是合力为零.
3.判定定理：物体在三个互不平行的力 的作用下处于平衡，则这三个力必为共点 力.(表示这三个力的矢量首尾相接，恰能组 成一个封闭三角形) 4.解题途径：当物体在两个共点力作用 下平衡时，这两个力一定等值反向 ；当物体 在三个共点力作用下平衡时，往往采用平行 四边形定则或三角形定则；当物体在四个或 四个以上共点力作用下平衡时，往往采用正 交分解法.
解析 对楔形物块与小物块这一 系统受力分析，受到重力，支 持力，拉力F，系统各物体均 平衡，则整个系统也处于平衡 状态，由对力F正交分解后， 由 平 衡 条 件 得 ： FN+Fsinq=(M+m)g ， 则 FN=(M+m)g-Fsinq， 所 以 答 案 作为三个边 组成的三角形，叫力的三 角形.对受三个共点力作用 而平衡的物体，任两个力 的合力必与第三个力等值、 反向、共线.这样将力平移 后，这三个力便组成一个 首尾依次相连的封闭的力 三角形，如图所示.
例2 (单选)如图2-3-4所示.用轻质
细线把两个质量未知的小球悬挂 起来，今对于球a持续施加一个 向左偏下30°的恒力，并对小球 b持续施加一个向右偏上30°的 同样大的恒力，最后达到平衡， 则表示平衡状态的图可能是( )

高中物理第四章物体的平衡第1节共点力作用下物体的平衡一等奖公开课ppt课件

高中物理第四章物体的平衡第1节共点力作用下物体的平衡一等奖公开课ppt课件

0 0
，其中 Fx 合和 Fy 合分别是将力进行正交
分解后，物体在 x 轴和 y 轴上所受的合力。 4．力的平衡
作用在物体上的几个力的合力为 零 。
1．自主思考——判一判 (1)静止的物体一定处于平衡状态。 (2)物体只有在不受力作用时才能保持平衡状态。 (3)所受合力保持不变的物体处于平衡状态。 (4)物体处于平衡状态时加速度一定为零。 (5)物体处于平衡状态时任意方向的合力均为零。
方向垂直于斜面向上。
图 4-1-1 由图 4-1-1 乙可以看出，其中两个力的合力与第三个力大 小相等、方向相反。
(2)实验结论
物体在三个共点力作用下的平衡条件：任意两个力的合力与 第三个力大小 相等 、方向 相反 ，且在同一条直线上。(即这三个
共点力的合力为零) 3．共点力作用下物体的平衡条件
F 合＝ 0
或FFxy合合＝＝
第1节
共点力作用下物体的平衡
1．物体在共点力作用下保持静止或做匀 速直线运动的状态称为平衡状态。
2．在共点力作用下物体的平衡条件是共 点力的合力为零。
3．作用在物体上的几个力的合力为零， 这种情形叫力的平衡。
一、共点力作用下物体的平衡状态 物体在共点力的作用下，保持 静止 或做 匀速直线 运动的状态。
中一个大小为 8 N 的力转过 90 度，其余的力不变，求此时
物体所受合力的大小。
解析：物体受到 100 个力的作用而处于静止状态时，合力为零， 其中一个大小为 8 N 的力与其余 99 个力的合力大小相等，方向 相反，即 99 个力的合力大小为 8 N，方向与 8 N 的力相反。将 8 N 的力的方向转过 90°时，与其余 99 个力的合力的夹角为 90°， 根据平行四边形定则得到，物体所受合力的大小为 F 合＝8 2 N。

高中物理 共点力的平衡及其应用PPT课件

高中物理 共点力的平衡及其应用PPT课件
第23页/共55页
(3)判断研究对象是否处于平衡状态． (4)应用共点力的平衡条件，选择适当的方 法，列平衡方程． (5)求解方程，并根据情况，对结果加以说 明或必要的讨论．
第24页/共55页
2—1 质量为 m 的木块，被水平
力 F 紧压在倾角 θ＝60°的固定木
板上，如右图所示，木板对木块的
作用力为( )
第31页/共55页
据此可知作出几组平行四边形，反映出N1、N2 的变化情况，如上图所示．当θ逐渐增大时， N2与竖直方向的夹角逐渐减小，N2→N′2→N″2； 当θ＝90°时，N2＝N＝G＝mg，所以N2逐渐减 小，N1逐渐减小． 【答案】 见解析
第32页/共55页
【方法总结】 动态平衡问题的分析方法： (1)解析法：对研究对象的任一状态进行受力分析，建 立平衡方程，求出应变参量与自变参量的一般函数式 ，然后根据自变量的变化确定应变参量的变化． (2)图解法：对研究对象进行受力分析，再根据平行四 边形定则或三角形定则画出不同状态下的力的矢量图( 画在同一个图中)，然后根据有向线段(表示力)的长度 变化判断各个力的变化情况． 图解法适用条件： 质点在三个力作用下处于平衡状态，其中一个力恒定 ，一个力的方向不变，第三个力的大小和方向都变化 的情况．具体做法是：合成两个变力，其合力与恒力 等值反向．
第29页/共55页
解法二：极限法 小球受力如上图所示，N1 和 N2 均不为零，当挡板 放在水平位置，即 θ＝90°时，N1＝0，故知 N1 在 挡板缓慢放下时应减小．由解法一知初始时 N2 大 于 mg，当挡板平放时，小球平衡，N2＝mg，故 在整个过程中 N2 一直减小最后等于 0，N1 一直减 小最后等于 mg.
第16页/共55页
静态平衡的求解 沿光滑的墙壁用网兜把一个足
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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条件是合力为零．
谢谢
再见
例题１：
如图所示，一物体在五个力F１、F2、F３、F４ 、 F５作用下保持平衡，如果撤去力F４，而其余四力个 力的大小和方向均保持不变，则这四个力的合力的 大小和方向是怎样的？
F１
F2
F５
F３ F４
例题：如图所示，一物体在四个力F１、F2、F３、F４ 作用下处于静止状态，若F４的方向沿顺时针转过60° 而保持其大小不变，其余三个力的大小和方向均保持不
Ff
v
此时FN和Ff 的合力Ｆ’与Ｇ 形成二力平衡
Ｆ合＝０
G
(5) 竖直上抛到最高点的篮球。
此时篮球只受到 重力Ｇ的作用， Ｆ合＝Ｇ而不为０
G
(6) 拿在手上铅球，松手的瞬间。
此时铅球只受到 重力Ｇ的作用， Ｆ合＝Ｇ而不为０
Ｇ
(1)
F
GＦ合Βιβλιοθήκη ０(2)N FG
Ｆ合＝０
(3)
N
G
Ｆ合＝０
(4)
N F
2．分类： （1）静平衡：物体保持静止状态。 （2）动平衡：物体保持匀速直线运动状态。
判断： 以下物体是否处于平衡状态，是哪种平衡？
• (1) 天花板下悬挂的静止的吊扇。 • (2) 粗糙斜面上静止的木块。 • (3) 光滑水平面上匀速直线滑动的冰块。 • (4) 沿斜面匀速直线下滑的铁箱。 • (5) 竖直上抛到最高点的篮球。 • (6) 拿在手上铅球，松手的瞬间。
G
Ｆ合＝０
(5)
(6)
G
Ｆ合不为０
G
Ｆ合不为０
二、共点力作用下物体的平 衡条件
• 共点力作用下物 体的平衡条件：
在共点力作用下 物体的平衡条件是 合力为零，即：
F合=0
如果物体处于平衡状态，则该物体 所受合外力一定为零．
如果物体所受合外为零，则该物体 一定处于平衡状态．
三、力的平衡
• 概念：作用在物体上的几个力的合力为零，这种 情形叫做力的平衡。
变，则此时物体所受到的合力大小为（ ）
Ａ． F4
2
Ｃ． F4
Ｂ． 3F4
2
Ｄ． 3F4
解析 ：
F4
• 由共点力的平衡条件可知，F１、F2、F３、F４的 合力应为零， F１、F2、F３的合力应与F４等值反 向．当F４ 的方向沿顺时针转过60°而保持其大 小不变时，F１、F2、F３的合力的大小仍为F４ ， 但方向与F４成120°，由平行四边形法则可得， 此时物体所受的合力大小仍为F４．
共点力作用下物体的平衡
回顾知识点
1．共点力：几个力如果都作用在物体的同一点，或 者它们的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力。
F2
F3
F1
F5 F4
G
2.如果物体只受到两个力，这两个力大小相 等，方向相反，那么这个物体处于二力平衡,它 将保持静止状态或者做匀速直线运动。
F６
F７
一、平衡状态
1．概念：一个物体在共点力的作用下，保持 静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处 于平衡状态。