35共点力的平衡（第2课时）课件高一上学期物理人教版

3.5共点力的平衡（第2课时）物

理一、“定杆”与“动杆、“活结”与“死结”绳子的“死结”和“活结”(1)“活结”：一般是由轻绳跨过光滑滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的。绳子虽然因“活结”而弯曲，但实际上是同一根绳，所以由“活结”分开的两段绳子上弹力的大小一定相等，两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的角平分线。(2)“死结”：两侧的绳因结而变成了两根独立的绳，因此由“死结”分开的两段绳子上的弹力不一定相等。一、“定杆”与“动杆”、“活结”与“死结”“死结”：两根独立的绳子，力可以不同。轻绳问题小结：“活结”：两侧的绳子作用力一定等大。两侧绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线。一、“定杆”与“动杆”、“活结”与“死结”例：如图所示，将一轻质细绳的两端固定于两竖直墙的A、B两点，通过一个光滑的挂钩将某重物挂在绳上，下面给出的四幅图中有可能使物体处于平衡状态的是（）C一、“定杆”与“动杆”、“活结”与“死结”晾衣杆模型：一、“定杆”与“动杆”、“活结”与“死结”如图，晒衣服的绳子轻且光滑，悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的，轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点，衣服处于静止状态，如果保持绳子A端位置不变，将B端分别移动到不同的位置。下列判断正确的是（

）A．B端移到B1位置时，绳子张力不变B．B端移到B2位置时，绳子张力变小C．B端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变大D．B端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变小AD一、“定杆”与“动杆”、“活结”与“死结”一、“定杆”与“动杆”、“活结”与“死结”“定杆”与“动杆”(1)“动杆”：对于一端有转轴或有铰链的轻杆，当杆处于平衡状态时，杆所受到的弹力方向一定沿着轻杆的方向，否则会引起杆的转动，如甲图所示。(2)“定杆”：一端固定的轻杆（如一端“插入”墙壁或固定于地面），杆所受到的弹力不一定沿着轻杆的方向，力的方向只能根据具体情况进行受力分析。需要根据平衡条件确定杆中的弹力大小和方向。如乙图所示。甲图乙图一、“定杆”与“动杆”、“活结”与“死结”BD一、“定杆”与“动杆、“活结”与“死结”例：如图甲所示，细绳AD跨过固定的水平轻杆BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体，∠ACB=30°;图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成30°，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体，已知物体重力加速度为g。求:(1)轻杆BC对C端的弹力大小及方向;(2)轻杆HG对G端的弹力大小及方向。θG2=GcosθGG1G2θθF1F2GθG1=GsinθF1=GtanθF2=G/cosθ使物体紧压挡板使物体紧压斜面那挡板缓慢旋转的过程中呢？二、动态平衡二、动态平衡动态平衡问题是指通过控制某些物理量的变化，使物体的状态发生缓慢改变，“缓慢”指物体的速度很小，可认为速度为零，所以在变化程中可认为物体处于平衡状态，把物体的这种状态称为动态平衡态。二、动态平衡1、解析式法解析：此时FN1=mgtanθ；FN2=mg/cosθθ变小：tanθ变小；cosθ变大；FN1变小；FN2变小

如图所示，一质量为m的光滑小球，静止在挡板和倾角为θ的斜面之间。现将斜面以下端顶点为轴转动（挡板保持竖直状态不变），使θ角变小（θ>0）的过程中，问：挡板对小球的支持力FN1和斜面对小球的支持力FN2大小如何变化？mgFN1FθFN2二、动态平衡如图所示，一质量为m的光滑小球，静止在挡板和倾角为θ的斜面之间。现将挡板以下端为轴缓慢逆时针转动直至放平的过程中，问：挡板对小球的支持力FN1和斜面对小球的支持力FN2大小如何变化？FN1FN2αmg二、动态平衡2、动态矢量三角形法（图解法）适用于三力动态平衡：一力大小方向均不变（通常为重力，也可能是其他力）、一力方向不变、一力大小方向都变。解题方法：构建物体受力三角形，将三个力的首尾相连构成闭合三角形；画力的三角形初、末状态图，分析另外两个力的变化情况。二、动态平衡θmgFN1挡板缓慢转动至放平，FN2减小到0，FN1先减小后增大到mgFN1FN2mgFN2FN1αFN1FN2mg二、动态平衡当FN1

垂直于FN2时，FN1存在最小值，最小值FN1min=mgsinθθmgFN1FN1FN2结论：变化力垂直于定向力时，变化力有最小值。挡板对物体的支持力FN1（变化力）先变小后变大。斜面对物体的支持力FN2（定向力）一直变小。二、动态平衡3、相似三角形法:在三力平衡问题中，各力构成的矢量三角形可能不是直角三角形，力与力之间的夹角可能也未知，但题目中能找出几何三角形和力所构成的三角形相似，此时可利用相似三角形的对应边成比例进行求解。适用条件：有一恒力，另外两个力大小、方向都变。解题思路：①将物体所受三个力的矢量首尾相连构成闭合三角形，寻找与力的三角形相似的实际物体组成的几何三角形；②利用相似三角形的性质，建立比例关系，把力的大小变化转化成三角形边长的大小变化。二、动态平衡受力特点：三个力互相不垂直，且夹角（方向）未知。如图，半径为R的光滑半球的正上方，离球面顶端距离为h的O点，用一根长为l的细线悬挂质量为m的小球，小球靠在半球面上．试求小球对球面压力的大小FNG相似三角形法：力的矢量三角形与空间三角形相似T由于拉动过程中h、R不变，L变小。故T减小，FN不变二、动态平衡4、作辅助圆法：

对于三个共点力作用下的动态平衡问题，若有其中一个力大小、方向均确定，另两个力的方向在变化，但是方向变化的两个力的夹角保持不变，可以建立辅助圆，用“同弧所对圆周角相等”的规律解题。二、动态平衡5、拉密定理法：物体受到三个共点力作用保持平衡状态，当某个力发生变化时，判断各个力的大小变化情况。方法：在同一平面内，当三个共点力的合力为零时，其中任一个力与其他两个力夹角正弦的比值相等

二、动态平衡如图所示，两根轻绳一端系于结点O，另一端分别系于固定圆环上的A、B两点，O为圆心。O点下面悬挂一物体M，绳OA水平