3.6共点力的平衡条件及其应用 课件 -2021-2022学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册（20张PPT）

(课件网) 粤教版 高中物理必修一 第三章 相互作用 第六节 共点力的平衡条件及其应用 知识回顾 一、力的合成 二、力的分解 力的合成和分解遵循平行四边形定则。 F2 F1 F 生活中的平衡现象 物体的受力要满足什么条件才能处于平衡状态呢？ 一、共点力的平衡 1.共点力：如果几个力作用在物体的同一点上，或者几个力的作用线相交于同一点，这几个力就称为共点力。 甲 乙 丙 2.物体的平衡状态： 物体处于静止状态或者保持匀速直线运动的状态叫做平衡状态。 3.共点力的平衡： 物体如果受到共点力的作用且处于平衡状态，就叫作共点力的平衡。为了使物体保持平衡状态，作用在物体上的力必须满足的条件，叫做共点力的平衡条件。 二、探究共点力的平衡条件 1.二力平衡条件： 平衡条件：两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。 力的合成 即这两个力的合力为0 二、探究共点力的平衡条件 三个力的合力为0。 2.三力平衡条件： 等效 力的合成 三力平衡 二力平衡 实验：验证共点力的平衡条件 实验：验证共点力的平衡条件 3.多力平衡： 三力平衡 二力平衡 四力平衡 等效 等效 等效 等效 平衡条件：多个力的合力为0，即 三、共点力平衡条件的应用 【例1】在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为B(如图所示)。足球的质量为m，悬绳与墙壁的夹角为α，网兜的质量不计。求悬绳对球的拉力T和墙壁对球的支持力FN。 由平衡条件得： α 求解共点力平衡问题的一般步骤 选取研究对象 受力分析 结合几何关系 应用共点力的平衡条件 【例2】用一根长L=1m的轻质细绳将一幅质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10N，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距d最大为 m？（g取10m/s2） θ 由平衡条件得： 解得 ： 由几何关系可得： θ 【例3】如图，起重机将重力为G的正方形工件缓缓吊起。四根等 长的钢绳（质量不计），一端分别固定在正方形工件的四个角上，另一端汇聚一起挂在挂钩上，绳端汇聚处到每个角的距离均与正方形的对角线长度相等。求每根钢绳受力的大小。 T 由几何关系可得： L O 由平衡条件可得： 正交分解法解多力平衡问题 y x 条件：F合=0 Fx=0 例：如图，一物体在斜向上的拉力作用下静止在粗糙水平面上，已知重力G、拉力F的大小及与水平方向的夹角α，求物体所受静摩擦力和支持力的大小。 Fy=0 f静 G F F2 Fx Fy N 水平方向受力平衡： 竖直方向受力平衡： 即： 知识小结 一、共点力的平衡 二、探究共点力的平衡条件三、共点力平衡条件的应用 【答疑1】如图，一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，空调外机的重心恰好在支架横梁和斜梁的连接点O的上方，重力大小为200N。横梁AO水平，斜梁BO与横梁AO的夹角为37°，sin 37°＝0.6。 （1）横梁对O点的拉力沿OA方向，斜梁对O点的压力沿BO方向，这两个力各有多大？ FN FB 37° FA 由平衡条件： 解得： 代入数据，得 ： 空调外机由两个三角形支架支撑 ： （2）如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，这时横梁和斜梁对O点的作用力大小将如何变化？ FN FN 保持不变 【答疑2】用三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2连接，并悬挂如图所示。两小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c水平。求： （1）细线a、c分别对小球1和2的拉力大小； （2）细线b对小球2的拉力大小。 整体+隔离 2G Ta Tc G Tb Tc ... ...