(
课件网) 生活中平衡的艺术 观察下图中物体有什么共同特点？ 第5节 共点力的平衡 回忆：1.什么是共点力？ 2.什么是物体的平衡状态？ 几个力都作用在物体的同一点上， 或几个力的作用线相交于同一点，这几个力就称为共点力。 物体处于静止或匀速直线运动的状态叫作平衡状态 静止的书 匀速直线运动的汽车 静止的花盆 静止的扁担 下列物体哪个不属于共点力的平衡？ 受共点力的物体在什么条件下才会保持平衡呢？ 二、共点力平衡条件 复习：初中学过二力平衡的条件： G FN 平衡条件： 作用在书上的两个力， 等大、方向、共线 F合= 0 二、共点力平衡条件 三力作用下物体 平衡的条件怎样？ 静止的水桶 匀速直线运动的汽车 静止的花盆 多力作用下物体 平衡的条件怎样？ 据平行四边形定则，只需作出其中任意两个力的合力来代替这两个力，就可以把三力平衡转化为二力平衡。 四力平 衡 三力平衡 二力平衡 等效 等效 理论推导：课本P、76 如果物体受到多个共点力作用，我们可以逐步通过力的合成，最终等效为两个力的作用。如果这两个力的合力为0，则意味着所有力的合力等于0，物体将处于平衡状 态。因此，在共点力作用下物体平衡的条件是合力为 0 实验验证： 请设计一个实验，验证三力作用下物体的平衡条件是： F合=0 F1=2.9N F2=4.0N F3=2.8N ①利用作图法，求出F1和F2的合力大小和方向 θ=45° ②利用作图法，求出F1和F3的合力大小和方向 ③利用作图法，求出F2和F3的合力大小和方向 （要求：每个同学任选一组研究， 画好力的图示，保留好作图痕迹） 实验记录： 思考：如何处理数据，验证三个力合力是否为零？ 实验结论： 三力作用下物体处于平衡状态的条件： 任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线 三个力合力为0 情景： 例：生活中常用一根水平绳拉着悬吊重物的绳索来改变或固定悬吊物的位置。如图，悬吊重物的细绳，其O点被一水平绳BO牵引，使悬绳AO段和竖直方向成θ角。若悬吊物所受的重力为G，则悬绳AO和水平绳BO所受的拉力各等于多少？ 三、共点力平衡条件的应用 首先要选取研究对象（结点O），进行受力分析 方法1 ：合成法 ∵物体受三个力作用，处于静止状态， ∴任意两个力的合力和第三个力大小相等，方向相反。（如图） 如图，F4为F1和F2的合力， 则F4与F3平衡，即 F4 ＝ F3 ＝G 由图可知，F1 ＝G/cos θ F2 ＝ G tan θ 认真审题，最终要落到所求的力上！ 根据牛顿第三定律，绳AO和绳BO所受的拉力大小分别为： F1 ＝G/cos θ，F2 ＝ G tan θ 如图，以O为原点建立直角坐标系。 F2方向为x轴正方向，向上为y轴正方向。 将F1沿两个坐标轴方向分解：两分力分别为F1x和F1y。 方法2： 正交分解法 ∵共点力平衡条件，x、y两个方向的合力都等于0， ∴可列平衡方程: F2 － F1x＝0 ； F1y － F3＝0 即 F2 － F1 sin θ＝0 （ 1） F1cos θ － G＝0 （ 2） 解得： F1 ＝G/cos θ，F2 ＝ G tan θ 建立坐标轴时，应将尽可能多的力落在轴上！ 根据牛顿第三定律，绳AO和绳BO所受的拉力大小分别为： F1 ＝G/cos θ，F2 ＝ G tan θ 小结：共点力平衡问题解题步骤： 2.结合状态，利用好平衡条件 3.通过力的合成或正交分解，由已知力 求未知力。 1.选取研究对象，进行受力分析 1. 如图3.5-5，物体在五个共点力的作用下保持平衡。如果撤去力F1，而保持其余四个力不变，请在图上画出这四个力的合力的大小和方向。 F合 共点力平衡（第2课时） 作业讲评：课本P、79 2. 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（图 3.5-6）。足球的质量为 m，悬绳与墙壁的夹角为 α，网兜的质量不计。求悬绳对足球的拉力和墙壁对足球的支持力。 课本P、79 练习与应用 拓展：若增长悬 ... ...
