教科版必修一4.1《共点力作用下物体的平衡》PPT课件5.ppt

共点力作用下共点力作用下 的的 平平 衡衡 几个力如果作用在物体的同一点，或者它们的作 用线相交于一点，这几个力叫做共点力. 一、平衡状态 1.共点力： 2平衡状态： 一个物体在共点力的作用下，如果保持静止或做匀速 直线运动的状态。 思考：物体某时刻速度为零，能否说物体处于平衡 状态？ 不能！如做竖直上抛运动的物体在到达顶点的时刻 ，速度为零，但物体受力不平衡。 两力等大、反向，作用在同一物体、同一直线上。 二、共点力作用下物体的平衡条件 二力的合力为零 ，即：f合= 0 2.三力（多力）平衡条件 ： 将其中两个（或多个）力用一个力来代替，同样符合 二力平衡条件。 g fn 据力的等效替代原理： f合 = 0 任意两个力的合力与第三个力等大，反向，作用在 同一直线上。 f1 f2 f3 f12 1.1.二力平衡条件： 1、物体在共点力的作用下，下述正确的是（ ） a、物体的速度在某 一时刻等于零，物体就一定处于 平衡状态 . b、物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平 衡状态 . c、物体处于平衡状态，合外力一定为零 . d、物体所受合外力为零，就一定处于平衡状态 . c d 练习： 2、物体在五个共点力的作用下向东做匀速直线运动， 撤去其中方向向东的力f1，而保持其余四个力不变，则 物体（ ） a、继续保持向东做匀速直线运动. b、向东做加速直线运动. c、向西做加速直线运动. d、向东做减速直线运动. d 解法一：合成法 fn f合 f =f合= fn = g tan f 例1：如图,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，则绳子的拉力和墙壁对 球的弹力各是多少？ g 任意两个力的合力与第三个力等大， 反向，作用在同一直线上。 x y 0 解法二：正交分解法 fy fx x方向平衡: fn f.sin= 0 y方向平衡: f.cos g = 0 解得： f =g/cosa fn = g.tan 正交分解情况下，平衡条件可表示为 两个分方向的平衡： fx=0， fy=0 x y 0 例2:质量为3kg的物体a悬挂在水平支架上，悬线与竖 直墙壁的夹角为60，悬绳受到的拉力和轻杆受到的 压力分别是多大？ f= g f1 f2 300 利用正交分解法解题的的一般步骤： 1、分析物体的受力情况； 2、建立直角坐标系； 坐标系建立原则： 使尽量多的力在坐标轴上。 3、把不在坐标上的力沿直角坐标分解； 4、列平衡方程，求解。 竖直平衡：f2.sin30 0-g = 0 水平平衡：f2.cos300 -f = 0 例3:光滑小球的质量为3kg，放在倾角为30的斜面上 。求：线对小球的拉力和斜面的支持力分别是多大？ g x y o ft gy fn gx x方向平衡： ft-gsin= 0 y方向平衡： fn-gcos= 0 1、分析物体的受力情况； 2、建立直角坐标系； 3、把不在坐标上的力沿直角坐标分解； 4、列平衡方程，求解。 坐标系建立原则： 使尽量多的力在坐标轴上。 f 60 例4：重力g = 400n的物体在水平力f =400n的作用下， 沿倾角=60的斜面匀速下滑。 求：斜面对物体的支持力和与斜面间的动摩擦因数. x方向平衡: g sin-f cos-f = 0 坐标系建立原则： 尽量不要分解未知力。 y方向平衡: fn g cos-fsin= 0 f = fn f fn g f y x f fn g f y x 练习、某公园要在儿童乐园中建一座滑梯，已知斜 面与物体间滑动摩擦因数= 0.75，那么倾角至少要 多少度儿童在斜面上才 可以由静止开始滑下？ 答案： 倾角至少要37。 要多少度？ 物体刚能匀速下滑时：=tan 小结： 用正交分解法解共点力平衡问题的基本步骤： 选取研究对象 1、对研究对象进行受