3.5共点力的平衡课件高一上学期物理人教版

3.5共点力的平衡目录contents平衡状态0102共点力的静态平衡03共点力的动态平衡02绳杆模型导入新课图甲、乙、丙、丁分别画出了重力为G的木棒在力F1和F2的共同作用下处于平衡状态的情况，这些力都位于同一平面内。根据每幅图中各个力作用线的几何关系，可以把上述四种情况的受力分成两类，你认为哪些情况属于同一类？你是根据什么来划分的？图甲和图丁中木棒所受的力是共点力。图乙和图丙中木棒所受的力不是共点力。平衡的艺术平衡状态01共点力平衡可以理解为物体受到多个力的合力为0.共点力的平衡条件02mgFN静止在水平地面上的木块处于平衡状态。二力平衡是最简单的一种共点力平衡1.谈谈你对平衡状态的认识？2.物体受到3个力平衡的2点认识？注意：物理学中有时出现”缓慢移动”也说明物体处于平衡状态.若物体受3个力处于平衡状态有什么特点呢？对共点力作用下物体平衡条件的理解(1)共点力作用下物体的平衡条件有两种表达式：①F合＝0②Fy合＝0(Fx合＝0)其中Fx合和Fy合＝0分别是将力进行正交分解后，在x轴与y轴上的合力。(2)由平衡条件得出的三个结论：①二力作用：等大，反向，共线，是一对平衡力；②三力作用：任两力的合力与第三个力等大、反向、共线；③N个力作用：任一个力与其他所有力的合力等大，反向、共线；【例题1】某幼儿园要在空地上做一个滑梯，根据空地的大小，滑梯的水平跨度确定为6m。设计时，滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数取，为使儿童在滑梯游戏时能在滑板上滑下，滑梯至少要多高？GFfABCFN模型构建受力分析ABC方法一：正交分解法

Ff＝μFN

解得tanθ

=μ

可得：h=μ·AC=0.4×6m=m以滑梯上正匀速下滑的小孩为研究对象，受力分析如图：GFN

FfθθxyF1

F2

为使儿童在滑梯游戏时能在滑板上滑下，滑梯至少要多高？结合：Fy合＝0；Fx合＝0以滑梯上正匀速下滑的小孩为研究对象，受力分析如图所示，支持力和摩擦力的合力与重力等值反向方法二：合成法FNGG’FfABCθθ

Ff＝μFN

解得tanθ

=μ

可得：h=μ·AC=0.4×6m=m

GFfFN

合成法：把物体所受的力合成为两个力，则这两个力大小相等、方向相反，并且在同一条直线上。正交分解法：把物体所受的力在两个互相垂直的方向上分解，每个方向上合力都为0。两种方法的特点：⑴确定研究对象⑵对研究对象进行受力分析⑶根据平衡条件，对研究对象受到的力进行处理，列平衡方程。⑷对平衡方程求解⑸讨论解的合理性和实际意义常见的方法有：正交分解法、合成法、按力的作用效果分解等解答共点力平衡问题的一般步骤动态平衡注意：物理学中有时出现”缓慢移动”也说明物体处于平衡状态.题型1N1，球对木板的压力大小为FN2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦，在此过程中(

)N1始终减小，FN2始终增大N1始终减小，FN2始终减小N1先增大后减小，FN2始终减小N1先增大后减小，FN2先减小后增大题型2：如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N，初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α(α>900)。现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角a不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中(

)B.MN上的张力先增大后减小F题型4：如图所示，将一根不可伸长、柔软的轻绳两端分别系于A、B两点上，一物体用动滑轮悬挂在绳子上，达到平衡时，两段绳子间的夹角为θ1，绳子中张力为T1，将绳子一端由B点移至C点，待整个系统重新达到平衡时，两段绳子间的夹角为θ2，绳子中张力为T2;再将绳子一端由C点移至D点，待整个系统再次达到平衡时，两段绳子间的夹角为θ3，绳子中张力为T3，不计摩擦，则()1=θ2=θ3

B.θ1<θ2<θ3

1>T2>T3

1=T2<T3题型5：如图所示，粗糙的半球放在水平地面上，球心正上方有一光滑的轻质小滑轮，轻绳的一端系一光滑小球。靠放在半球上的A点，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止。现缓慢地拉绳，在使小球沿球面上的A点到半球的顶点B的过程中，半球始终未动，下列说法正确的是(

)A.半球对小球的支持力变大 B.绳对小球的拉力变大 C.地面对半球的支持力变大

ACBO绳杆模型“动杆”和“定杆”与“活结”和“死结”问题分析：绳：“活结”与“死结”注意：同一根绳产生的拉力处处相等···AB“活结”AB一根绳绕过动滑轮*动滑轮静止时，此时两绳与竖直方向夹角一定相等。证明：动滑轮静止，处于平衡状态

由水平方向上受力平衡得：

Fsinα=Fsinβ

则α=β“活结”“死结”··AB·“死结”AB不是一根绳，可认为是两段绳OA与OB连接在一起。O*物体静止时，两绳与竖直方向夹角和两绳拉力大小可以不同相等。·由竖直方向上平衡：F1cosα+F2cosβ=mg由水平方向上平衡：F1sinα=F2sinβF1F2βα由竖直方向上受力平衡可得：2Fcosα=mg分析可得如图所示A点或B点上下移动绳与竖直方向夹角不变则拉力F大小也不变。·FFαβmg杆：“动杆”与“定杆”“动杆”··（“转轴”或“铰链”使杆可绕其自由转动）问题：若对“动杆”施加一个外力，其作用使杆仍保持静止，怎样施加外力？一定是沿杆的方向施加外力“动杆”静止时，杆产生的弹力一定沿杆的方向。“定杆”（杆固定在地面上）问题：若对“定杆”施加一个外力，其作用使杆仍保持静止，怎样施加外力？可以沿任意方向对杆施加外力“定杆”静止时，杆产生的弹力可以沿任意方向。【例题】如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，挡衣架静止时，下列说法正确的是（）A．将杆N向右移一些，绳子拉力变小B．绳的右端上移到b′，绳子拉力大小不变C．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D．若只换挂质量更大的衣服，则衣服架悬挂点会向右移动【例题】如图a所示，轻绳AD跨过固定在水平杆BC右端的光滑定滑轮（重力不计）栓接一质量为M的物体，

；如图b所示，轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端通过细绳EG拉住，