共点力作用下物体的平衡的应用第二课时(1)

1、物体(wt)平衡条件的应用共四十页1平衡状态：物体(wt)处于静止或匀速 直线运动状态2共点力的平衡条件： F合0 共四十页处理共点力平衡问题的常用(chn yn)方法方法内容合成法物体受几个力的作用，通过合成的方法将它们简化成两个力，这两个力满足二力平衡条件正交分解法将处于平衡状态的物体所受的力，分解为相互正交的两组力，每一组力都满足二力平衡条件共四十页一、解决共点力平衡问题的一般步骤1选取研究对象(duxing)根据题目要求，选取某物体(整体或局部)作为研究对象，在平衡问题中，研究对象常有三种情况：(1)单个物体将物体受到的各个力的作用点全都画到物体的几何中心上(2)多个物体(系统)在分析

2、外力对系统的作用时，用整体法；在分析系统内各物体间的相互作用时，用隔离法(3)几个物体的结点几根绳、绳和棒之间的结点常常是平衡问题的研究(ynji)对象2分析研究对象的受力情况，并作出受力图共四十页3对研究对象所受的力进行处理，一般情况下利用(lyng)正交分解法4利用平衡条件建立方程5解方程，必要时对解进行讨论特别提醒：(1)解三角形多数情况下是解直角三角形，如果力的三角形并不是(b shi)直角三角形，能转化为直角三角形的尽量转化为直角三角形(2)对于整体法与隔离法一般是结合起来应用，根据题目条件灵活选取先隔离还是先整体，不可将两种方法对立起来共四十页例1：如图所示，一个重为G的圆球，被一

3、段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角(ji jio)为，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？FFNG题型一：单体(dn t)平衡共四十页例1：如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直(sh zh)光滑墙上，绳与竖直(sh zh)墙的夹角为，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？FFNGF合解法(ji f)一：合成法 F=F合=G/cos FN=Gtan题型一：单体平衡共四十页例1：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，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力(tnl)各是多少？FFNFyFxGxy解法(ji f)二：正交分解法(ji f)X：FN-Fsin

4、=0Y：Fcos-G=0解得：F=G/cos FN=Gtan共四十页 拓展1：若已知球半径为R，绳长为L，角未知，绳子的拉力和墙壁(qingb)对球的弹力各是多少？ 例1：如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直(sh zh)光滑墙上，绳与竖直(sh zh)墙的夹角为，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？ RRL共四十页AC例1：如图所示，用轻绳OA、OB和OC将重为G的重物悬挂在水平天花板和竖直墙壁之间处于静止状态，AO绳水平，OB绳与竖直方向的夹角(ji jio)为.则AO绳的拉力FA、OB绳的拉力FB的大小与G之间的关系为()共四十页共四十页练习2：如图所示，在倾角(qngjio

5、)为的斜面上，放着一个质量为m的光滑小球，小球被竖直的木板挡住，则小球对木板的压力大小为()B共四十页例2、如图所示，质量为1kg物体静止(jngzh)在倾角为300的固定斜面上，则该 物体受到的斜面的摩擦力和对斜面的压力分别为多大？拓展、若该 物体与斜面的运动(yndng)摩擦因数为0.3，要使该物体沿斜面匀速上动，则需对物体施加多大的沿斜面的推力？共四十页练2：物体A在水平力F1=400N的作用下，沿倾角=60的斜面匀速下滑，如图所示。物体A受的重力G=400N，求斜面对物体A的支持力和A与斜面间的动摩擦(mc)因数.F1FNGFyx共四十页练2：物体A在水平力F1=400N的作用下，沿倾

6、角=60的斜面匀速下滑，如图所示。物体A受的重力(zhngl)G=400N，求斜面对物体A的支持力和A与斜面间的动摩擦因数.F1FNGFyx解：x: Gsin- F1cos -F 0 y: FN - Gcos- F1sin 0 F= FN 联立求解得： F=200( -1)=146.4N =(2- )N=0.268共四十页例2、如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，ABC，AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC的推力，现物块静止(jngzh)不动，则摩擦力的大小为_。共四十页(1)选用哪一种方法进行力的分解要视情况而定，一般来说，当物体受到三个或三个以下(yxi)的力时，常利用

7、合成法,若这三个力中，有两个力互相垂直，可选用正交分解法。(2)当物体受到三个以上的力时，常用正交分解法。共四十页小结(xioji)：解决共点力平衡问题的 基本步骤：选取研究对象 对研究对象进行受力分析建立适当的坐标，对力进行合成(hchng)或分解根据平衡条件列方程求解共四十页例3如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度(sd)v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力()A等于零B不为零，方向向右C不为零，方向向左D不为零，v0较大(jio d)时方向向左，v0较小时方向向右A题型二：连接体叠加体的平衡共四十页练习3：（09年广州调研测试）如图所示，质量为m的物体

8、在沿斜面向上的拉力(ll)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FcosC支持力等于（m+M）g D支持力为（M+m）gFsin BD共四十页2.如图2-3-20所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的.一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为=60.两小球的质量比为 ( )A、C、B、D、A共四十页 练习4、两小球A、B的质量分别为m 和m，用长度相同的两根

9、细线把两球悬挂在水平天花板上的同一点O，并用长度相同的细线将A、B连接在一起，然后，用一水平方向的力F作用在A球上，此时(c sh)三根均处于直线线状态，且OB细线恰好处于竖直方向，两球处于静止状态，如图所示，如果不考虑小球的大小，则F的大小为多大？FABO共四十页 当一个系统（两个及两个以上的物体）处于平衡状态时，系统内的每一个物体都处于平衡状态，当求系统内各部分相互作用时用隔离法（否则不能暴露物体间的相互作用），求系统受到的外力时，用整体法，即将整个系统作为一个研究对象，具体(jt)应用中，有时两种方法交替使用。共四十页例1、光滑小球放在两板间，如图所示，当OA板绕O点转动(zhun dn

10、g)使角变小时，两板对球的压力FA、FB的变化为（ ）A、FA变大,FB不变 B、FA、FB都变大C、FA 变大,FB 变小 D、FA 变小,FB 变大B题型三：动态平衡 关键字眼：缓慢、逐渐变化常用方法:图解法，三角形相似(xin s)法，正交分解法1、图解法（题型特点，只受三个力平衡，其中一个力是恒力，另一个力方向不变，求另一个力的大小与第三个力的变化）共四十页练1、如图所示，光滑斜面的倾角为，斜面上放一挡板，挡板与斜面间放一质量为m的小球，挡板可以以B点为轴线转动，直至水平，在转动过程(guchng)中球对挡板压力的最小值为_，球对斜面压力的最小值为_。共四十页练2、小球重为G,用质量不

11、计的细绳悬挂在竖直墙面处于静止状态，若将悬挂小球的细线缓慢变长，试分析细线所受的拉力及墙壁(qingb)给小球的支持力大小如何变化共四十页 练三、如图，半圆(bnyun)支架BAD，两细绳结于圆心O，下悬重为G的物体，使OA固定不动，将OB绳的B端沿半圆(bnyun)支架从水平位置逐渐移至竖直位置C点的过程中，分析OA绳和OB绳所受的力的大小如何变化？共四十页2、相似三角形法：通常取一个矢量力三角形与几何三角形相似，利用(lyng)比值关系解题，题型 特点：有明确的几何关系，只受三力平衡，但不满足图解法特点问题。 例8、如图，一质量为m的小球A通过一轻绳夸过悬于O点的定滑轮，静止于光滑半圆球B

12、上。试分析当拉着A球从下面缓慢(hunmn)上升到半球的顶点的过程中所受细绳的拉力和半圆球对A球的支持力的变化情况。AB共四十页 练1、如图，一质量(zhling)为m的小球A通过用一轻绳拴接悬于竖直墙壁的O点，另用一轻质弹簧连接小球，弹簧的另一端固定在墙上的P点，小球保持静止时绳拉力为F1。试分析当换用劲度系数小的弹簧后，小球仍然静止后，轻绳的拉力大小为F2，则F1与F2的大小之间的关系为 ？AF1 F2 BF1 = F2 CF1 90，现用拉力(ll)F使BCA缓慢减小，直到BC接近竖直放置的过程中，杆BC所受的压力及拉力F如何变化？共四十页如图所示，人站在岸上通过定滑轮用绳牵引小船，若水

13、的阻力恒定不变，则船在匀速靠岸的过程中，下列说法(shuf)正确的是（）A绳的拉力(ll)保持不变 B绳的拉力不断变大C船受到的浮力保持不变 D船受到的浮力不断减小BD3、（正交分解）解决三个以上的多力作用下的动太平衡共四十页练习：如图，某人通过定滑轮拉住一物体(wt)，当人向右跨一步后，人与物体(wt)保持静止，则（ ）地面对人的摩擦力减少地面对人的摩擦力增大(zn d)人对地面的压力不变人对地面的压力减少B共四十页 练3、有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙；OB竖直向下，表面光滑，AO上面套有小环P，OB上面套有小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略，不可伸长的细绳相连，

14、并在某一位置上平衡，如图所示，现将P环向左移动一小段距离，两环再次达到平衡状态，那么(n me)将移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比较，AO杆对P环的支持力FN、摩擦力f、和细绳上的拉力F1的变化情况如何？共四十页例1、三段不可伸长的细绳OA 、OB、 OC能承受的最大相同，它们共同悬挂一重物，其中OB是水平(shupng)的，A端、B端固定，若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳是（ ）A、可能是OB，也可能是OCB、OBC、OCD、OAOABC题型四：求临界(ln ji)与最值共四十页变式：若已知细绳AO、BO能承受的最大拉力分别(fnbi)为100N和150N，30，60。若要绳不

15、断，O端下方悬挂的重物的最大重力为多少？BAOFF2F1F合 解:(1)当F1=FAO=100N时， F2=F1cot100 NFBO=150N 绳BO将断 (2)当F2=FBO=150N时， F1=F2tan50 NFAO=100N 此时：G= F = F合= N共四十页练2、如图所示 ，细线OA能承受的最大拉力为10N，与竖直(sh zh)方向成450角，细线OB水平，能承受的最大拉力为5N，细线OC能承受足够大的拉力，为使OA、OB均不被拉断，OC下端所悬挂物体的最大重力是多少？BCOA450共四十页13跨过定滑轮的轻绳两端，分别系着物体A和物体B，物体A放在倾角为的斜面上(如图10所示

16、)已知物体A的质量为m，物体A与斜面间的动摩擦因数为(tan )，定滑轮的摩擦不计，要使物体A静止在斜面上，求物体B的质量的取值范围(fnwi)(最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小)共四十页如图，质量为m1的物体甲通过三轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与放置在水平面上(min shn)的质量为m2的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向间的夹角370，物体甲乙均处于静此状态，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求（1）轻绳OA、 OB 受到的拉力是多大（2)、物体乙受的的摩 擦力是多大？方向如何？（3）、若物体乙的质量m2 =4kg，物体乙与水平面的动摩擦因数u=0.3,则欲使物体乙在水平面上不滑动，物体甲的质量m1最大不能超过多少370甲乙OBA共四十页平衡中的临界问题：临界状态是一种物理 现象转变为另一种物理象，或从一个物理过程转入另一个物理过程的转折状态，也可理解为恰好出现或恰好不出现某种状态，常见临界：轻绳刚好打直绳子是直的但没拉力，刚好拉断即绳子恰好达到(d do)最大拉力一个物体从另一个物体表面脱离，两物体仍接触但支持力为0 共四十页内容摘要物体平衡条件的应用。(2)多个物体(