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课件网) 第四章 力与平衡 第3节 共点力的平衡 远古的巨石，至今仍然矗立，向人们述说史前的故事。繁华的现代都市，一切都在高速运转，人们却自有动中取静的办法。在商场，你即使站着不动，自动扶梯也会平稳地送你上楼、下楼。 远古巨石 商场扶梯 1.知道物体处在平衡状态的两种形式。 2.知道共点力作用下物体平衡的条件。 2.会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题。 01 物体的平衡状态 1.平衡状态：如果一个物体保持静止或做匀速直线运动,我们就说这个物体是处于平衡状态 静止的石头 匀速运动的电梯 飞机从起飞到以一定速度平稳飞行，再到降落，最后停在机场的停机坪上。在这个过程中，飞机经历了哪些阶段？在各阶段飞机处于什么样的状态？ 起飞阶段 速度增加 非平衡状态 平稳飞行阶段 速度不变 平衡状态 降落阶段 速度减小 非平衡状态 速度为0的物体一定处于平衡状态么？ 在光滑的斜面上以一定速度使小球沿斜面向上运动，运动到最高点时速度为0，小球在该位置能一直保持静止状态么？ 速度为0的物体不一定处于平衡状态 物体保持平衡状态需要满足什么条件？ 作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力平衡。二力平衡时物体所受的合力为0。 F2 F1 思考讨论1：在两个共点力作用下的物体，保持平衡的条件是什么？ 02 共点力平衡的条件 (1)力的合成法 任意两个力的合力与第三个力的大小和方向关系:大小相等、方向相反，在同一条直线上，即合力为0。 F2 F1 F3 F12 F12 F3 思考讨论2：在三个共点力作用下的物体，保持平衡的条件是什么？ （2）力的分解法 F32 F31 F1 F2 F3 任意一个力沿其余两个力的反方向分解，其分力与其余两个力的大小和方向关系:大小相等、方向相反，在同一条直线上，即合力为0。 思考讨论3：N个共点力的平衡条件是什么？ 任意（N-1）个力的合力都与第N个力大小相等、方向相反，则N个共点力平衡。 N个共点力的平衡条件是：N个共点力合力为零或 F合=0 在共点力作用下物体平衡的条件是：合力为0 G F1 F2 03 共点力平衡条件的应用 【例题】用绳子将鸟笼挂在一根横梁上，如图所示。若鸟笼重19.6N，求绳子OA和OB对结点O的拉力。 受力分析 方法一：合成法 以O点为研究对象，根据共点力的平衡条件，对O点受力分析。 由三角函数关系得 所以，绳子OA对结点O的拉力大小是17.0N，方向沿绳由O指向A； OB对结点O的拉力大小是9.8N，方向沿绳由O指向B。 F=T且T= G F1=Fcos30°=19.6×0.886N=17.0N F2=Fsin30°=19.6×0.5N=9.8N 方法二：正交分解法 以O点为研究对象，建立直角坐标系，将O点受到的力正交分解，根据O点平衡，可得： 所以，绳子OA对结点O的拉力大小是17.0N，方向沿绳由O指向A；OB对结点O的拉力大小是9.8N，方向沿绳由O指向B。 T=G F1=T1=Tcos30°=19.6×0.866N=17.0N F2=T2=Tsin30°=19.6×0.5N=9.8N 合成法：把物体所受的力合成为两个力，则这两个力大小相等、方向相反，并且在同一条直线上。 两种方法的特点： 正交分解法：把物体所受的力在两个互相垂直的方向上分解，每个方向上合力都为0。 （1）确定研究对象； （2）对研究对象进行受力分析； （3）根据共点力的平衡条件，对研究对象受到的力进行处理，列平衡方程 （4）求解平衡方程； （5）讨论解的合理性和实际意义。 1.共点力平衡问题的解题步骤 常见的方法有：正交分解法、合成法、相似三角形法、按力的作用效果分解等 受力特点：三个力互相不垂直，且夹角（方向）未知。 【例题】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． F N G 相似三角形法：力的 ... ...
