高中物理 3.5共點(diǎn)力的平衡條件4課件 粵教必修1

1、2021/8/11 星期三1五、共點(diǎn)力的平衡條件2021/8/11 星期三2（1）一個(gè)物體在共點(diǎn)力的作用下，如果保持 _或者做 ，我們就說(shuō)這個(gè)物體處于平衡狀態(tài)。 （2）當(dāng)物體在共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)時(shí)： a物體所受各個(gè)力的合力等于 ，這就是物體在共點(diǎn)力作用下的平衡條件。 b它所受的某一個(gè)力與它所受的其余外力的合力關(guān)系是 。課前復(fù)習(xí)：2021/8/11 星期三3一、平衡狀態(tài) 1共點(diǎn)力：幾個(gè)力如果作用在物體的同一點(diǎn)，或者它們的作用線相交于一點(diǎn)，這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力 F1F3F22021/8/11 星期三4 平衡狀態(tài)：一個(gè)物體在共點(diǎn)力的作用下，如果保持靜止或者做勻速直線運(yùn)動(dòng)，我們就說(shuō)這個(gè)物體處于平

2、衡狀態(tài)2021/8/11 星期三5（1）共點(diǎn)力作用下物體平衡狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征：加速度為零（2）特例：豎直上拋的物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，這一瞬時(shí)的速度為零（靜止），但這一狀態(tài)不可能保持，因而這一不能保持的靜止?fàn)顟B(tài)不屬于平衡狀態(tài)2021/8/11 星期三6二、共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件：在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是合力為零，即：F合=02021/8/11 星期三7實(shí)驗(yàn)演示：做課本上的實(shí)驗(yàn)。2021/8/11 星期三8物體如果受到共點(diǎn)力的作用且處于平衡狀態(tài)，就叫做共點(diǎn)力的平衡。 F合=0，則在任一方向上物體所受合力也為零特例： 物體受兩個(gè)共點(diǎn)力作用：若兩力組成平衡力， F合=

3、0 ，則物體處于平衡狀態(tài)物體受三個(gè)共點(diǎn)力作用：若任兩力的合力與第三力組成平衡力， F合=0 ，則物體處于平衡狀態(tài)2021/8/11 星期三9教師沿光滑墻壁用網(wǎng)兜把一個(gè)足球掛在A點(diǎn)（如圖所示），足球處于靜止?fàn)顟B(tài)。AB2021/8/11 星期三10一：合成法。以足球和網(wǎng)兜一起作為研究對(duì)象，它們受重力G，墻壁的支持力F1，懸繩的拉力F2三個(gè)共點(diǎn)力作用而平衡。由共點(diǎn)力的平衡條件可知：F1與F2的合力F，與G大小相等、方向相反，即FG，如圖所示。由圖中力的平行四邊形可求得F1=Ftan=Gtan=mgtanF2=F/cos=G/cos=mg/cos2021/8/11 星期三11二、分解法。以足球和網(wǎng)兜一

4、起作為研究對(duì)象，它們受重力G，墻壁的支持力F1，懸繩的拉力F2三個(gè)共點(diǎn)力作用而平衡。將重力G按作用效果分解為G1和G2，如圖所示。由共點(diǎn)力平衡條件可知：F1與G1的合力必為零，F(xiàn)2與G2的合力必為零。所以：F1=G1=Gtan=mgtanF2=G2=G/cos=mg/cos2021/8/11 星期三12三、相似三角形法以足球和網(wǎng)兜一起作為研究對(duì)象，它們受重力G，墻壁的支持力F1，懸繩的拉力F2三個(gè)共點(diǎn)力作用而平衡，如圖所示。由共點(diǎn)力的平衡條件可知：F1與G的合力F，與F2大小相等、方向相反，即FF2。設(shè)球心為O，由圖可知，OFG與AOB相似，所以：由以上兩式可得：F1= Gtan=mgtanF

5、2=F=G/cos=mg/cos2021/8/11 星期三13四、正交分解法以足球和網(wǎng)兜一起作為研究對(duì)象，它們受重力G，墻壁的支持力F1，懸繩的拉力F2三個(gè)共點(diǎn)力作用而平衡，如圖所示。取水平方向?yàn)閤軸，豎直方向?yàn)閥軸，將F2分別沿x軸和y軸方向正交分解，由平衡條件可知，在x軸和y軸方向上的合力Fx合和Fy合應(yīng)分別等于零。即：F2sinF1=0F2cosG=0由上述兩式可解得：F1mgtanF2=mg/cos2021/8/11 星期三14解題步驟：（1）確定研究對(duì)象（2）對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，并畫(huà)出受力示意圖；（3）根據(jù)物體的受力和已知條件，選擇力的合成法、分解法、相似三角形法、正交分解法等恰

6、當(dāng)?shù)姆椒?，?yīng)用平衡條件建立方程；（4）解方程，進(jìn)行討論和計(jì)算。2021/8/11 星期三15例題1：如圖所示，一物體在四個(gè)力F、F2、F、F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，若的方向沿逆時(shí)外轉(zhuǎn)過(guò)60而保持其大小不變，其余三個(gè)力的大小和方向均保持不變，則此時(shí)物體所受到的合力大小為（ ）2021/8/11 星期三16解析 ：由共點(diǎn)力的平衡條件可知，F(xiàn)、F2、F、F的合力應(yīng)為零， F、F2、F的合力應(yīng)與F等值反向當(dāng)F 的方向沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)60而保持其大小不變時(shí)，F(xiàn)、F2、F的合力的大小仍為F ，但方向與F成120，由平行四邊形法則可得，此時(shí)物體所受的合力大小仍為F所以本題的正確選項(xiàng)應(yīng)為C2021/8/11 星期三1

7、7例題2：在圖中，如果小球重3N，光滑斜面的傾角為300，求斜面及豎直放置的擋板對(duì)小球的作用力。2021/8/11 星期三18物體如果受到共點(diǎn)力的作用且處于平衡狀態(tài)，就叫做共點(diǎn)力的平衡。 F合=0，則在任一方向上物體所受合力也為零特例： 物體受兩個(gè)共點(diǎn)力作用：若兩力組成平衡力， F合=0 ，則物體處于平衡狀態(tài)物體受三個(gè)共點(diǎn)力作用：若任兩力的合力與第三力組成平衡力， F合=0 ，則物體處于平衡狀態(tài)2021/8/11 星期三19練習(xí)22大小分別為、牛的六個(gè)共點(diǎn)力、，依次量力之間的夾角都是，如圖所示。它們合力的大小等于 ，方向是 。只需把的大小變?yōu)?，這六個(gè)力就平衡，平衡后，若把撤消，余下五個(gè)力的合力的大小為 ，方向是 。F6F3F5F2F4F16N沿F58N8N沿F52021/8/11 星期