共点力平衡问题动态分析

共点力平衡问题动态分析

【学习目标】

1.进一步理解共点力作用下物体的平衡条件；

2.熟练掌握三力平衡问题中三种方法的运用，即力的合成法、力按实际效果分

解法、力的正交分解法；

3.会用矢量三角形对三力动态平衡问题进行分析。

【学习重点】

1.受力分析；

2.矢量三角形的作法。

【学习难点】

1.矢量三角形作法的掌握；

2.运用矢量三角形对三力动态平衡问题进行分析。

【学习过程】

一、温故而知新

1什么叫做共点力？

2平衡状态的定义是什么？

3平衡状态的力学特征是什么？

4三力平衡问题中常用于定量计算的方法有哪些？

5矢量的运算遵循的法则是？

、新课学习

1■动态平衡的概念：动态平衡问题是指通过控制某些物理量，使物体的状态

发生缓慢变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态中

2■经典例题

例1:如右图所示，圆环形支架上悬着两细绳0A和0B,结于圆心0,下悬

重为G的电灯，0B绳水平。

(1)当细绳0A与竖直方向成B角时，两细绳0A、0B 的拉力

FA、FB分别是多大？

(2)保持0点和细绳0B的位置，使A点沿圆环支架逆时转到

A/的过程中，细绳0A及细绳0B的拉力如何变化？

(3)保持0点和绳0A的位置，使B点沿圆环支架顺时针转到

圆环支架最高点C的过程中，细绳0A及细绳0B的拉力如何变化？

例2.如图所示，光滑的小球静止在斜面和竖直放置的木板之间，已知球重

为G,斜面的倾角为9，现使木板沿逆时针方向绕0点缓慢移动到水平位置, 求小球对斜面和挡板的压力怎样变化？

3■规律总结

(1)对于共点力平衡中的动态分析问题，有时用平衡方程做定量分析往往很繁琐，而采用力三角形图解讨论则清晰、直观、全面。

(2)对于三个共点力平衡问题中的动态分析问题，三个力有如下特征：

①__________________________________ ②___________________________________ ③________________________________ ，运用矢量三角形分析力的变化非常方便。

(3)三个共点力平衡问题中的动态分析问题的思路和方法:

4•练习与巩固

练习1:如图所示，两个光滑的球体，直径均为d, 置于直径为

D的圆桶内，且d

为N，如果将桶的直径加大，

但仍小于2d，则

1F和N的变化情况是( )

A. F增大，N不变；

B. F减少，N减小；

C. F减大，N先减少后增大；

D. F增大，N增大.

练习2:某一物体受到三个力作用，下列各组力中，能使的球挂

在光滑的墙壁上，设绳的拉力为F，球对墙的压力为F N

当绳长增加时，下列说法正确的是（）

A.F，FN均不变

B.F减小，FN增大

C.F增大，FN减小

D.F减小，FN减小

5■思维拓展：

思考题：如图示半径为r,表面光滑的半球体被固定在水平地面上，跨过无摩擦的定滑轮，用一根轻绳下挂一个质量为m的小球，将小球置于半球体光滑的表面上，并使定滑轮位于半球体的正上方，现用力F斜左向下拉绳的自由端，使小球沿光滑半球面缓慢向上滑动。在此过程中，半球体对小球的支持力F N和绳子的拉力F的变此情况。

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