第五节 共点力平衡的条件

1、研究物体间的相互作用第五节 共点力的平衡条件惠东高级 王英 几个力作用于同一点，或几个力的作用线几个力作用于同一点，或几个力的作用线相交（延长或反向延长）于一点，这几个力就相交（延长或反向延长）于一点，这几个力就叫做叫做共点力共点力。风风1、共点力：F风风F浮浮F拉拉G空中芭蕾空中芭蕾 平衡的艺术平衡的艺术叠石头的最高境界叠石头的最高境界平衡状态：物体处于静止或者保持匀速直线运动的状态。物体如果受到共点力作用处于平衡状态，就叫共点力的平衡。2、平衡状态;下列物体中处于平衡状态的是( ). A、静止在粗糙斜面上的物体 B、沿光滑斜面下滑的物体 C、在平直路面上加速行驶的汽车 D、作自由落体运动的

2、物体在刚开始下落速度为零的一瞬间A知识回顾： 二力平衡：物体受两个力作用时，只要两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上则这两个力合力为零，物体处于二力平衡状态。3、共点力的平衡条件;物体受到三个共点力力的作用而处于平衡状态应满足什么条件呢？猜想：三个共点力平衡条件是实验原理：物体在三个共点力作用下处于平衡，根据平行四边形定则对物体受到的力进行合成，求出合外力。=0F合F23F13F23=F F1F12=F3F13=F2探究结果：共点力作用下物体的平衡条件是： 物体所受的合外力力为零F合 = 0= 0结论：推论：推论：（1 1）共点的三力平衡时，表示三力的矢量可以形）共点的三力平衡时，表示

3、三力的矢量可以形 成封闭的矢量三角形成封闭的矢量三角形. . （2 2）物体受）物体受n n个力处于平衡状态时，其中个力处于平衡状态时，其中n n1 1个个 的合力一定与剩下的那个力等大反向。的合力一定与剩下的那个力等大反向。例题例题 1 沿光滑的墙壁用网兜把一个足球沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在挂在A点点(如图如图), 足球的质量为足球的质量为m, 网兜的网兜的质量不计质量不计. 足球与墙壁的接触点为足球与墙壁的接触点为B, 悬悬绳与墙壁的夹角为绳与墙壁的夹角为. 求悬绳对球的拉力求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力和墙壁对球的支持力ABF1F2FGo 【例【例2 2】如图所示，物体】如图所

4、示，物体A A靠在竖直墙面上，靠在竖直墙面上， 在力在力F F作用下，作用下，A A、B B保持静止保持静止. .物体物体 B B的受力个数为（的受力个数为（ ） A A2 B2 B3 C3 C4 D4 D5 5ab例题三例题三 如图所示如图所示, 用一根绳子用一根绳子a 把物体把物体挂起来挂起来, 再用另一根水平的绳子再用另一根水平的绳子b 把物体把物体拉向一旁固定起来拉向一旁固定起来. 物体的重量是物体的重量是40N, 绳绳子子a 与竖直方向的夹角与竖直方向的夹角=300,绳子绳子a 和和b对对物体的拉力分别是多大物体的拉力分别是多大?GF1F2解：解： 物体共受三个力作用：绳子物体共受三

5、个力作用：绳子a 的拉的拉力力F1，绳子，绳子b 的拉力的拉力F2，重力，重力G . 这三这三个力相互平衡，根据平行四边形定则：个力相互平衡，根据平行四边形定则：F2 = G tan300 = 403/3N=23.1NCOS300GF1=403/2N=46.2N300例题四例题四 一个质量为一个质量为50Kg的物体，在平行的物体，在平行于斜面的拉力于斜面的拉力F作用下，沿倾角为作用下，沿倾角为300的斜的斜面匀速运动（如图），已知斜面的动摩擦面匀速运动（如图），已知斜面的动摩擦因数为因数为0.3。求拉力。求拉力F为多大？为多大？GNFG1G2f解： 在沿斜面方向和垂直于斜面的方向在沿斜面方向和

6、垂直于斜面的方向上列力的平衡方程上列力的平衡方程F = G1+ f = G sin300 + N N = G cos300 F = mg sin300 + mgcos300= 509.8（0. 5 +0. 30. 87）N= 37 2. 9 N解上面的方程组，可得解上面的方程组，可得37F例5. 置于水平地面上的木箱重G=680N，木箱与地面之间的动摩擦因数=0.2。一个人用与水平方向成37向下的力F推木箱，木箱做匀速直线运动。求推力F和地面对木箱的支持力FN的大小。（已知sin37=0.6， cos37=0.8）木箱受力如图。对木箱由共点力平衡条件，水平方向：cos37fFF 竖直方向：si

7、n37NFFG且：fNFF 由上面三式解得：cos37sin37GF 200N 800NFN 练习1： 如图所示，倾角为的斜面体C置于水平地面上，小 物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物 体A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，已知A、 B、C都处于静止状态则() AB受到C的摩擦力一定不为零 BC受到水平地面的摩擦力一定为零 C斜面体C有沿地面向右滑动的趋势， 一定受到地面向右的摩擦力 D将细绳剪断，若B物体依然静止在斜面 上，此时水平面对C的摩擦力为0 练习2：如图所示，质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下，沿放在水平地面上的质量为M的粗糙斜面匀速上滑，斜面倾角为，此过程中斜

8、面体保持静止，则地面对斜面，（ ） A无摩擦力 B有水平向左的摩擦力大小为Fcos C支持力等于（m+M）g D支持力为（M+m）gFsin 练习3. 物体在三个共点力F1、F2、F3作用下做匀速直线运动，其中F1=5N，F2=8N，则F3的大小可能为（ ） A. 2N B. 5N C. 8N D. 13N练习4. 某同学研究风速一定的情况下，球受风的作用力与球的质量、体积之间的关系，如图小球的质量为m=100g，绳长为30cm，小球可视为质点，小球处于静止状态。求风对小球的作用力。（g取10m/s2）OC练习5(1)如图所示，轻质光滑滑轮两侧用轻绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上，A、B均静止。已知A和B的质量分别为mA、mB，绳与水平方向的夹角为，则（ ） A. 物体B受到的摩擦力可能为0 B. 物体B受到的摩擦力为mAgcos C. 物体B对地面的压力可能为0 D. 物体B对地面的压力为mBg