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3.5共点力的平衡 课件-2020-2021学年【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册25张PPT

日期:2024-11-01 科目:物理 类型:高中课件 查看:76次 大小:2982964B 来源:二一课件通
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第5节共点力的平衡 第三章相互作用———力 知识点 共点力平衡的条件 若物体处于共点力作用下的平衡状态,这些力的合力有什么特点? 平衡状态 一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动的状态. 共点力平衡条件 若物体处于共点力作用下的平衡状态,则所有力的合力为零. 1 新知探究 知识点 共点力平衡的条件 由平衡条件得出的三个结论 1 新知探究 知识点 共点力平衡的条件 1 新知探究 例:如图一物体在拉力F作用下静止在粗糙水平面上,求静摩擦力的大小。 F θ f静 F1 N G F2 F静=F1=Fcosθ 知识点 共点力平衡的条件 求解共点力平衡问题的一般步骤 1.选取研究对象. 2.对所选取的研究对象进行受力分析,并画出受力示意图. 3.对研究对象所受的力进行处理,采用合成法(或分解法)、或者正交分解法,建立合适的直角坐标系,对各个力进行正交分解. 4.由平衡条件列方程,????x合=0,????y合=0. 5.应用解三角形的方法或利用方程组求解,必要时需对解进行讨论. ? 1 新知探究 知识点 正交分解法 在很多问题中,常把各个力分解为互相垂直的两个方向,特别是物体受多个力作用时,把物体受到的各个力都分解到互相垂直的两个方向上去,先分别求出两个垂直方向上的力的合力,然后再求出总的合力,这样可把复杂问题简化,这种方法叫正交分解法. 2 新知探究 知识点 正交分解法 坐标轴的选取 原则上,坐标轴的选取是任意的,为使问题简化,坐标轴的选取一般有以下两个原则: (1)使尽量多的力处在坐标轴上. (2)尽量使某一轴上各分力的合力为零. 2 新知探究 知识点 正交分解法 正交分解法的适用情况 适用于计算物体受三个或三个以上共点力的合力情况. 2 新知探究 知识点 正交分解法 2 新知探究 提示:(1)物块受到重力、支持力、摩擦力以及拉力四个力的作用。用平行四边形定则求合力的话,会很烦琐。 (2)建立坐标系时,应使尽可能多的力与坐标轴重合。 知识点 正交分解法 步骤: (1)建立坐标系:以共点力的作用点为坐标原点,直角坐标系x轴和y轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上。 2 新知探究 知识点 正交分解法 2 新知探究 知识点 正交分解法 2 新知探究 知识点 正交分解法 【例】如图所示,质量为m的物体在恒力F作用下沿水平地面做匀速直线运动,物体与地面间动摩擦因数为μ,则物体受到的摩擦力的大小为(  ) A.Fsin θ     B.Fcos θ C.μ(Fsin θ+mg) D.μ(mg-Fsin θ) 2 新知探究 知识点 正交分解法 解析 先对物体进行受力分析,如下图所示,然后对力F进行正交分解,F产生两个效果:使物体水平向前????1=Fcos θ,同时使物体压紧水平面????2=Fsin θ.由力的平衡可得????1=????????,????2+G=????????,又滑动摩擦力????????=μFN,即可得????????=Fcos θ=μ(Fsin θ+G). 答案 BC ? 2 新知探究 知识点 动态平衡问题 动态平衡 通过改变某些物理量,使物体的状态发生缓慢的变化,在这个过程中物体一直处于平衡状态,但所受的力中有变力,故称为动态平衡。 3 新知探究 知识点 动态平衡问题 图解法分析三力动态平衡问题的思路: (1)确定研究对象,作出受力分析图。 (2)明确三力的特点,哪个力不变,哪个力变化。 (3)将三力的示意图首尾连接,构造出矢量三角形;或将某力根据其效果进行分解,画出平行四边形。 (4)根据已知量的变化情况,确定有向线段(表示力)的长度变化,从而判断各个力的变化情况。 3 新知探究 知识点 动态平衡问题 例:用绳AO、BO悬挂一个重物,BO水平,O为半圆形支架的圆心,悬点A和B的支架上。悬点A固定不动,将悬点B从图中所示位置逐渐移动到C点的过程中,分析绳OA和OB上的拉力的变化情况 3 新知探究 知识点 动态平衡问题 3 新知探究 答案:绳OA的拉力逐渐减小绳OB的拉力先减小后增大 1.如图 ... ...

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