共点力作用下物体的平衡课件33张PPT

共点力作用下物体的平衡 一. 共点力作用下物体的平衡状态 一个物体在共点力的作用下,保持静止或匀速直线运动状态,称为物体的平衡状态. mg N f mg N F f v 静止 匀速运动 二．共点力作用下物体的平衡条件 1. 理论推导 在共点力作用下物体平衡条件是合力为零．即: 2．实验验证 (1) 二力平衡 两力大小相等,方向相反,作用在一个物体上,合外力为零 O (2) 三力平衡 三个共点力作用下,物体的平衡条件: 二力平衡 两力是一对平衡力 三力平衡 o N f mg 共点力作用下的平衡状态 保持静止或匀速直线运动 其中任两力的合力一定是第三力的平衡力. 条件 注意: 物体在多个共点力作用下处于平衡状态 ，其中任一个力必是其余几个力合力的平衡力. F2 F3 F1 O F4 F234 拓展 三.正交分解法处理平衡状态的问题 物理受多个共点力作用平衡时，正交分解各力到X、Y轴，在各轴方向上合力为零。 即： y Y X N G f N Y X 解1：分析物体受力，且正交分解如图所示。 因为物体处于平衡状态，可得如下方程 物体所受支持力 物体所受斜面 的摩擦力 教材P96例题解析 解2：分析物体受力，由平衡条件做平行四边形如图。 物体所受支持力 物体所受斜面 的摩擦力 N G f N 30 ° 一、.正交分解法 例1、质量为m的小孩坐在质量为M的滑梯上，滑梯位于粗糙的水平地面上。为了防止小孩下滑，大人用一个水平力F推着小孩（如图）。当大人的推力F逐渐加大的过程中，小孩和滑梯都保持静止状态。在此过程中，下列判断中正确的是 A.滑梯对小孩的摩擦力先减小后增大 B.小孩受到的摩擦力逐渐增大 C.地面对滑梯的摩擦力逐渐减小 D.地面对滑梯的摩擦力逐渐增大 F m M 分析与解答： 我们选小孩为研究对象。小孩受推力、重力、弹力还有斜面对小孩的静摩擦力。由于静摩擦力具有被动性，方向和大小与所受的其它力有关，所以我们可以先不画上，但我们知道它的方向在x轴上。 F m M θ G N X y 当：Fcosθmgsinθ时， f向下，增大 所以：滑梯对小孩的静摩擦力是先减小，后增大。 本题的答案是：A、D F m M θ G N X y 二、.图解法 例1：半圆形支架BAD。 两细绳OA和OB 结于O, 下悬重为G的物体，使 OA绳固定不动。将OB 绳的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直的位置C的过程中，（如图所示）分析OA绳和OB绳所受力的大小如何变化？ 分析与解答： 以节点O为研究对象，受三个力的作用：G、FA、FB的作用，三个力构成一个封闭三角形。G的大小和方向都不变，FA的方向不变，大小可以改变。当改变FB的方向时，可以看出：FA逐渐减小，FB先减小，后增大。 G FB FA FB1 FB2 例2：如图所示，保持θ不变，将C点向上移，则CO绳的拉力将 A.逐渐减小 B.逐渐增大 C.先减小后增大 D.先增大后减小 θ B C O G G FB FC1 FC2 FC 答案：C 形似而本质不同的问题 例1：如图所示，质量不计的定滑轮通过轻绳挂在B点，另一轻绳一端系一重物C，绕过滑轮后另一端固定在墙上A点。先将B点或左或右移动一下，若移动过程中OA段绳子始终水平，且不计一切摩擦，则悬点B受拉力T的情况应是 A.B左移时，T增大 B.B右移时，T增大 C.无论B左移右移，T变大 D. 无论B左移右移，T不变 B A O C 分析与解答： BD绳的拉力大小等于AO和CO绳的合力，由于同一条轻绳上的张力处处相等，因此，AO和BO绳的合力总是向斜下方，与水平成450角，所以当B点移动时BO绳的方向不变，力的大小也不变。 B A O C G G F合 例3：如图所示，质量为m的物体用一轻绳挂在水平轻杆BC的C端，C点由轻绳AC系住，已知AC、BC夹角为θ，轻绳AC上的张力大小为 ，轻杆BC上的压力大小为 . FB mg θ 分析与解答： FA 例4：如图所示，横杆AB水平插在墙内，它的B端有一个光滑的定滑轮，细绳一端固定于C点，绳跨过滑轮，另一端 ... ...