第五節(jié)共點(diǎn)力的平衡條件

1、第五節(jié)第五節(jié) 共點(diǎn)力的平衡條件共點(diǎn)力的平衡條件作用在物體的同一點(diǎn)，或作用線(xiàn)相交于一點(diǎn)的幾個(gè)力稱(chēng)為共點(diǎn)力。作用在物體的同一點(diǎn)，或作用線(xiàn)相交于一點(diǎn)的幾個(gè)力稱(chēng)為共點(diǎn)力。限限 速速40km/s40km/sG GF F2 2F F1 1F F1 1F F2 2F F3 3F Ff fN NG Gv為了明確表示物體所受的共點(diǎn)力，在作示意圖時(shí)，可以把這些為了明確表示物體所受的共點(diǎn)力，在作示意圖時(shí)，可以把這些力的作用點(diǎn)畫(huà)到它們作用線(xiàn)的公共交點(diǎn)上。力的作用點(diǎn)畫(huà)到它們作用線(xiàn)的公共交點(diǎn)上。v在不考慮物體轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，物體可以當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)看待，所以力在不考慮物體轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，物體可以當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)看待，所以力的作用點(diǎn)都可以畫(huà)在

2、受力物體的重心上。的作用點(diǎn)都可以畫(huà)在受力物體的重心上。平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)物體處于物體處于靜止靜止或者或者勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)叫做的狀態(tài)叫做平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)。二二. .尋找共點(diǎn)力的平衡條件尋找共點(diǎn)力的平衡條件平衡條件：平衡條件：在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是合力等于零。在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是合力等于零。N NG G靜止在桌面上的木塊靜止在桌面上的木塊F Ff fN NG G勻速行駛的汽車(chē)勻速行駛的汽車(chē)G GN Nf f靜止在斜面上的木塊靜止在斜面上的木塊1.1.質(zhì)量為質(zhì)量為m m的木塊在與水平方向成的木塊在與水平方向成角的推力角的推力F F的作用下，在水平地的作用下，在水平地面上

3、作勻速運(yùn)動(dòng)，已知木塊與地面間的摩擦因數(shù)為面上作勻速運(yùn)動(dòng)，已知木塊與地面間的摩擦因數(shù)為，那么木塊，那么木塊受到的滑動(dòng)摩擦力為：受到的滑動(dòng)摩擦力為： A.A. mgmg B. B. ( (mg+Fsinmg+Fsin) ) C. C. ( (mg-Fsinmg-Fsin) ) D. D. FcosFcos此題答案：此題答案： B B、D D2.2.某公園要在兒童樂(lè)園中建一座滑梯，已知斜面與物體間滑動(dòng)摩擦某公園要在兒童樂(lè)園中建一座滑梯，已知斜面與物體間滑動(dòng)摩擦因數(shù)因數(shù)= 0.75= 0.75，那么傾角，那么傾角至少要多少度兒童在斜面上才可以由至少要多少度兒童在斜面上才可以由靜止開(kāi)始滑下？靜止開(kāi)始滑下

4、？ 此題答案：此題答案：要多少要多少度？度？?jī)A角傾角至少要至少要37373.3.在豎直墻壁上，用斜向上的恒力按著一重為在豎直墻壁上，用斜向上的恒力按著一重為G G的木塊沿墻壁作勻的木塊沿墻壁作勻速運(yùn)動(dòng)，速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn) F與豎直方向的夾角為與豎直方向的夾角為，求滑動(dòng)摩擦因數(shù)，求滑動(dòng)摩擦因數(shù)。NFGffNFG此題答案：此題答案： sincosFFG sincosFFG 4.4.如圖所示，斜面傾角如圖所示，斜面傾角，木塊，木塊M M和斜面間滑動(dòng)摩擦因數(shù)為和斜面間滑動(dòng)摩擦因數(shù)為，問(wèn)，問(wèn)物體物體m m質(zhì)量多大時(shí)，才能使木塊勻速運(yùn)動(dòng)？。質(zhì)量多大時(shí)，才能使木塊勻速運(yùn)動(dòng)？。此題答案：此題答案：MmMm)cos(s

5、in向上時(shí)：Mm)cos(sin向下時(shí)：當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，它所受的某一個(gè)力與它受的其余的力當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，它所受的某一個(gè)力與它受的其余的力的合力等值反向。的合力等值反向。1.1.正確選取研究對(duì)象正確選取研究對(duì)象 2.2.隔離物體，分析物體的受力，畫(huà)出受力圖隔離物體，分析物體的受力，畫(huà)出受力圖 3.3.根據(jù)作用效果，準(zhǔn)確進(jìn)行力的分解根據(jù)作用效果，準(zhǔn)確進(jìn)行力的分解4.4.根據(jù)平衡條件，列方程求解根據(jù)平衡條件，列方程求解正交分解法解平衡問(wèn)題的一般思維程序?yàn)檎环纸夥ń馄胶鈫?wèn)題的一般思維程序?yàn)檫x擇研究對(duì)象：處于平衡狀態(tài)下的物體；選擇研究對(duì)象：處于平衡狀態(tài)下的物體；對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，畫(huà)好

6、受力圖；對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，畫(huà)好受力圖；建立直角坐標(biāo)系（原則是盡量減少力的分解）；建立直角坐標(biāo)系（原則是盡量減少力的分解）；根據(jù)平衡條件布列方程根據(jù)平衡條件布列方程解方程解方程( (組組) )，必要時(shí)驗(yàn)證結(jié)論。，必要時(shí)驗(yàn)證結(jié)論。 0F0 0 yxFF 此方法是力學(xué)解題中應(yīng)用最普遍的方法，應(yīng)注意學(xué)習(xí)。此方法是力學(xué)解題中應(yīng)用最普遍的方法，應(yīng)注意學(xué)習(xí)。 共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是：共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是：F F合合= 0= 0； 在建立直角坐標(biāo)系時(shí)，要考慮盡量減少力的分解。在建立直角坐標(biāo)系時(shí)，要考慮盡量減少力的分解。 正交分解法把矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化成標(biāo)量運(yùn)算，極大的降低了數(shù)學(xué)應(yīng)正交分解法把矢量

7、運(yùn)算轉(zhuǎn)化成標(biāo)量運(yùn)算，極大的降低了數(shù)學(xué)應(yīng)用的難度。用的難度。 正交分解法正交分解法5.5.三段不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩三段不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩OAOA、OBOB、OCOC能承受的最大拉力相同，它們能承受的最大拉力相同，它們共同懸掛一重物，如圖示。其中共同懸掛一重物，如圖示。其中OBOB是水平的，是水平的，A A端、端、B B端固定。端固定。若逐漸增加若逐漸增加C C端所掛物體的質(zhì)量，則最先斷的繩端所掛物體的質(zhì)量，則最先斷的繩: : . .必定是必定是OA OA ； . .必定是必定是OBOB； . .必定是必定是OC OC ； . .可能是可能是OBOB，也可能是，也可能是OC OC 。A AO O B BC C此題答案：此題答案： A A正交分解法正交分解法6.如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為m的物體放在傾角為的物體放在傾角為的斜面上，它與斜面的斜面上，它與斜面的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為，在水平推力的作用下，物體沿斜面向上，在水平推力的作用下，物體沿斜面向上勻速滑動(dòng)，則物體所受的摩擦力為：勻速滑動(dòng)，則物體所受的摩擦力為：A.mgcosB.(mgcos+Fsin)C.(mgcosFsin)D.Fcosmgsin此題答案：此題答案：BC正交分解法正交分解法7.7.如圖所示，斜面傾角為如圖所示，斜面傾角為，物體，物體A A質(zhì)量為質(zhì)量為m m , ,沿斜面勻速下滑，板沿