高一物理3.5共點(diǎn)力平衡課件

第三章：第5節(jié)共點(diǎn)力平衡高中物理必修第一冊(cè)課件平衡狀態(tài)01.高中物理必修第一冊(cè)課件GFN二力平衡時(shí)兩個(gè)力:

大小相等，方向相反GFN平衡狀態(tài):物體處于靜止或者勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。高中物理必修第一冊(cè)課件平衡條件02.GF1F2GNf當(dāng)物體受到多個(gè)力作用平衡時(shí)，它們的受力有何特點(diǎn)?fFNG合力等于零,即F合＝0平衡條件平衡狀態(tài):運(yùn)動(dòng)學(xué)特征：1.物體處于靜止（v=0，a=0）

2.勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)(v≠0不變，a=0，規(guī)律x=vt

動(dòng)力學(xué)特征：合力等于零,即F合＝0注意：保持靜止和瞬時(shí)速度為0意義不同高中物理必修第一冊(cè)課件對(duì)平衡條件動(dòng)力學(xué)的理解03.共點(diǎn)力合力為0的具體表達(dá)形式：F合=0物體受三個(gè)力：三個(gè)力首尾相接構(gòu)成一個(gè)閉合三角形任意兩個(gè)力的合力和第三個(gè)力是一對(duì)平衡力正交分解：Fx=0Fy=0物體受多個(gè)力時(shí)：正交分解：Fx=0Fy=0物體受兩個(gè)力時(shí)：

一對(duì)平衡力，同體等大反向共線具體問題該如何處理呢？物體受多個(gè)共線力時(shí)，規(guī)定正方向，代數(shù)和為零。共點(diǎn)力平衡的幾個(gè)重要結(jié)論1.二力平衡：同體、等值、反向、共線、2.三力平衡：任意兩個(gè)力的合力必定與第三個(gè)力等大、反向、共線。3.多力平衡：任意幾個(gè)力的合力必定與剩下的所有力的合力等大、反向、共線。4.物體在多個(gè)力作用下平衡，所受的力不可能出現(xiàn)在任一條直線的同一側(cè)高中物理必修第一冊(cè)課件問題模型104.【例題1】某幼兒園要在空地上做一個(gè)滑梯，根據(jù)空地的大小，滑梯的水平跨度確定為6m。設(shè)計(jì)時(shí)，滑板和兒童褲料之間的動(dòng)摩擦因數(shù)取0.4，為使兒童在滑梯游戲時(shí)能在滑板上滑下，滑梯至少要多高？模型構(gòu)建GFfABCFN受力分析高中物理必修第一冊(cè)課件ABCFf＝μFN

解得tanθ

=μ

可得：h=μ·AC=0.4×6m=2.4m以滑梯上正勻速下滑的小孩為研究對(duì)象，受力分析如圖：

GFN

FfθxyGxGy

解法一：正交分解法02.

θ高中物理必修第一冊(cè)課件以滑梯上正勻速下滑的小孩為研究對(duì)象，受力分析如圖所示，支持力和摩擦力的合力與重力等值反向FNGG’FfABCθθ

Ff＝μFN

解得tanθ

=μ

可得：h=μ·AC=0.4×6m=2.4m

GFfFN

解法二：合成法高中物理必修第一冊(cè)課件模型建構(gòu)高中物理必修第一冊(cè)課件共點(diǎn)力平衡問題的解題步驟05.1.確定研究對(duì)象；2.對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析；3.根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件列方程；4.求解平衡方程；5.討論解的合理性和實(shí)際意義。高中物理必修第一冊(cè)課件【例題2】如圖懸吊重物的細(xì)繩，其O點(diǎn)被一水平繩BO牽引，使懸繩AO段和豎直方向成θ角。若懸吊物所受的重力為G，則懸繩AO和水平繩BO所受的拉力各等于多少？F3F2F1合成法F3F2F1F5F3F2F1F6乙丙F3F1F2F4甲對(duì)于三力平衡問題，可以選擇任意的兩個(gè)力進(jìn)行合成。對(duì)甲：問題模型205.高中物理必修第一冊(cè)課件正交分解法：如圖，以O(shè)為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系。F2方向?yàn)閤軸正方向，向上為y軸正方向。F1在兩坐標(biāo)軸方向的分矢量分別為F1x和F1y。因x、y兩方向的合力都等于0，可列方程：F2－F1x＝0F1y－F3＝0即F2－F1sinθ＝0

（1）

F1cosθ－G

＝0

（2）由（1）（2）式解得F1＝G/cosθ，F(xiàn)2＝Gtanθ。即繩AO和繩BO所受的拉力大小分別為Gcosθ和Gtanθ。F3F1F2xyF1yF1x解法二：正交分解法

【例3】一質(zhì)量為m的物塊靜止于斜面上，求支持力和摩擦力的合力。

大?。簃g

方向：豎直向上

一質(zhì)量為m的物塊靜止于斜面上，求斜面對(duì)物塊的作用力。

大?。簃g

方向：豎直向上

教科書P79【練習(xí)與應(yīng)用】1.如圖所示，物體在五個(gè)共點(diǎn)力的作用下保持平衡。如果撤去力F1，而保持其余四個(gè)力不變，請(qǐng)?jiān)趫D上畫出這四個(gè)力的合力的大小和方向。F1【例4】教科書P79【練習(xí)與應(yīng)用】2

解：分析足球受力，將G和FN合成如圖所示

由平衡條件得

FN=mgtanαGFNFT高中物理必修第一冊(cè)課件繩子上的“死活結(jié)”

問題11.1.“活結(jié)”：一般是由輕繩跨過光滑滑輪或者繩上掛一光滑掛鉤而形成的。繩子雖然因“活結(jié)”而彎曲，但實(shí)際上是同一根繩，所以由“活結(jié)”分開的兩段繩子上彈力的大小一定相等，兩段繩子合力的方向一定沿這兩段繩子夾角的角平分線。2?！八澜Y(jié)”：兩側(cè)的繩因結(jié)而變成了兩根獨(dú)立的繩，因此由“死結(jié)”分開的兩段繩子上的彈力不一定相等。高中物理必修第一冊(cè)課件問題模型409.【例題4】城市中的路燈、無軌電車的供電線路等，經(jīng)常用三角形的結(jié)構(gòu)懸掛。圖為這類結(jié)構(gòu)的一種簡化模型。圖中硬桿OB可繞通過B點(diǎn)且垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，鋼索和桿的重量都可忽略。如果懸掛物的重量是