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课件网) 共点力的平衡 相互作用———力 学习目标 2 会按力的作用效果分解力. 3 会根据平衡条件,利用合成法和正交分解法解决简单的三力平衡问题. 1 知道什么是共点力,理解平衡状态,掌握共点力平衡的条件. 重点 重难点 重点 共点力 共点力的平衡条件 1、对研究对象进行受力分析,作出受力图。 2、物体在三个力作用下处于平衡状态,常用解题方法:力的分解法、力的合成法。 3、共面的非平行的三个力平衡时:其中任意两个力的合力必与第三个力等值反向且三个力的作用下必交于一点。 4、物体在三个以上(或三个)力作用下处于平衡状态,通常应用正交分解法。 解共点力平衡问题的基本思路 练习 如图,已知物体的重力G为11N ,物体与墙壁间的动摩擦因数μ=0.5 。物体在推力F 的作用下沿竖直墙壁做匀速运动,且推力与竖直方向的夹角θ=37°,求推力F 的大小。 θ F 分析 G F θ Ff FN F θ F1 F2 Ff F1 F2 FN θ F θ F v v F2= F sinθ ② F1= F cosθ ① 水平方向:FN-F2 =0 ④ 竖直方向:F1-Ff -G=0 ⑤ Ff=μFN ③ 由①②③④⑤得 F= G cosθ-μsinθ G FN= F2 F1= Ff + G 水平方向:FN-F2 =0 ④ 竖直方向:F1 + Ff -G=0 ⑤ 由①②③④⑤得 F= G cosθ+μsinθ F2= F sinθ ② F1= F cosθ ① Ff=μFN ③ FN= F2 F1= G-Ff 1.图甲、乙、丙、丁分别画出了重力为G的木棒在力F1和F2的共同作用下处于平衡状态的情况,这些力都位于同一平面内.根据每幅图中各个力作用线的几何关系,可以把上述四种情况的受力分成两类,你认为哪些情况属于同一类?你是根据什么来划分的? 共点力 非共点力 静止的书 静止的电灯 随传送带匀速 运送的物体 沿直线公路匀速 前进的汽车 请在下图中画出各物体受力的示意图,并分析它们的运动状态有什么共同点? 平衡状态 共点力 共点力的平衡条件 1.共点力:如果一个物体受到两个或更多个力的作用,这些力共同作用在同一点上,或者虽不作用在同一点上,但是它们的延长线交于一点或者反向延长线交于一点,这样一组力叫作共点力. 2.平衡状态:保持静止或匀速直线运动的状态. 二力平衡条件: 两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。 一对平衡力 FN G G F 共点力的平衡条件 某公园要在儿童乐园中建一座滑梯,已知斜面与物体间滑动摩擦因数μ= 0.75,那么倾角θ至少要多少度儿童在斜面上才可以由静止开始滑下? 此题答案: 要多少度? 倾角θ至少要37° 在竖直墙壁上,用斜向上的恒力按着一重为G的木块沿墙壁作匀速运动,F与竖直方向的夹角为θ,求滑动摩擦因数μ。 N F G f f N F G θ 此题答案: 如图所示,斜面倾角θ,木块M和斜面间滑动摩擦因数为μ,问物体m质量多大时,才能使木块匀速运动?。 此题答案: M m θ ———当物体处于平衡状态时,它所受的某一个力与它受的其余的力的合力等值反向。 重要推论 共点力的平衡解题方法小结 1.正确选取研究对象 2.隔离物体,分析物体的受力,画出受力图 3.根据作用效果,准确进行力的分解 4.根据平衡条件,列方程求解 F F :传送带对物体的作用力 力的合成 平衡条件:合力为0 三力平衡 三力平衡 二力平衡 等效 四力平衡 三力平衡 二力平衡 等效 等效 =0 =0 =0 平衡条件 :合力为 0 四力平衡 若仅将F1顺时针转过90°,物体所受合力的大小和方向. 三力平衡问题 平衡条件的推论: 1)二力平衡:则这两个力必然等大、反向 2)三力平衡:则任意两个力的合力必与第三 个力等大、反向 相互平衡的N个共点力中,任意一个力都与其余N-1个力的合力大小相等、方向相反 合成法 相互平衡的几个共点力,若以它们的作用点为原点建立直角坐标系,那么这几个力在坐标轴上的分量的合力必等于零 Fx合 ... ...