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1、共点力作用下物体的平衡ppt第1页，本讲稿共23页第2页，本讲稿共23页飞鸥网飞鸥网 第3页，本讲稿共23页共点力作用下物体的平衡共点力作用下物体的平衡飞鸥网飞鸥网 第4页，本讲稿共23页一、平衡状态一、平衡状态一个物体在共点力的作用下，一个物体在共点力的作用下，保持保持静止静止或做或做匀速匀速直线运动直线运动的状态的状态思考：思考：物体某时刻速度为零，能否说物体处于平衡状态？物体某时刻速度为零，能否说物体处于平衡状态？两种情形两种情形静止静止匀速直线运动匀速直线运动V=0 a=0 是平衡状态是平衡状态a0 不是平衡状态不是平衡状态“静止静止”与与“v=0”的区别与联系的区别与联系说明：说明：
2、“缓慢移动缓慢移动”“慢慢地慢慢地”也可看做处于平衡状态也可看做处于平衡状态第5页，本讲稿共23页二、平衡条件二、平衡条件在共点力作用下物体的平衡条件是在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零合力为零F合=0Fx合=0Fy合=0飞鸥网飞鸥网 第6页，本讲稿共23页物体在两个力作用下物体在两个力作用下处处于平衡状于平衡状态态，则这则这两个力必定等大两个力必定等大反向，是一反向，是一对对平衡力平衡力 物体在三个共点力作用下物体在三个共点力作用下处处于平衡状于平衡状态时态时，任意两个，任意两个力的合力与第三个力等大反向力的合力与第三个力等大反向物体受物体受N个共点力作用个共点力作用处处于平衡状于平衡状
3、态时态时，其中任意一，其中任意一个力与剩余个力与剩余(N1)个力的合力一定等大反向个力的合力一定等大反向当物体当物体处处于平衡状于平衡状态时态时，沿任意方向物体所受的合力均，沿任意方向物体所受的合力均为为零零三力汇交原理：三力汇交原理：物体受三个不平行外力作用而平衡，则这三物体受三个不平行外力作用而平衡，则这三个力的作用线必在同一平面内且为共点力个力的作用线必在同一平面内且为共点力第7页，本讲稿共23页共点力平衡共点力平衡问题问题的求解方法的求解方法 合成法合成法 分解法分解法 正交分解法正交分解法 相似三角形法相似三角形法第8页，本讲稿共23页1明确研究对象明确研究对象 单个物体单个物体结点
4、结点物体的组合物体的组合2对研究对象受力分析，画出示意图对研究对象受力分析，画出示意图 3利用平衡条件选取研究方法利用平衡条件选取研究方法4建立方程、解方程建立方程、解方程相似三角形法相似三角形法合成法合成法分解法分解法解题步骤解题步骤:正交分解法正交分解法正弦定理、余弦定理正弦定理、余弦定理飞鸥网飞鸥网 第9页，本讲稿共23页【例例1】沿光滑的墙壁用网兜把一个足沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在球挂在A点，如图甲所示，足球的质量点，如图甲所示，足球的质量为为m，网兜的质量不计，足球与墙壁的，网兜的质量不计，足球与墙壁的接触点为接触点为B，悬绳与墙壁的夹角为，悬绳与墙壁的夹角为.求求悬绳对球的拉
5、力和墙壁对球的支持力悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力飞鸥网飞鸥网 第10页，本讲稿共23页解析解析解法二解法二 分解法分解法解法一解法一 合成法合成法解法三解法三 相似三角形法相似三角形法解法四解法四 正交分解法正交分解法第11页，本讲稿共23页yxO例题例题2：已知物体沿斜面匀速下滑，斜面与地已知物体沿斜面匀速下滑，斜面与地面间的夹角为面间的夹角为，求物体与斜面间的动摩擦因，求物体与斜面间的动摩擦因数。数。GGG2G1FNFf 思考：思考：物体重为物体重为物体重为物体重为GG，斜面倾角为，斜面倾角为，斜面倾角为，斜面倾角为，沿斜面向上的力，沿斜面向上的力，沿斜面向上的力，沿斜面向上的力F F
6、作作作作用于物体，使物体能匀速上滑，问用于物体，使物体能匀速上滑，问用于物体，使物体能匀速上滑，问用于物体，使物体能匀速上滑，问F F应为多大？应为多大？应为多大？应为多大？飞鸥网飞鸥网 第12页，本讲稿共23页例题例题3 3：如图，位于水平地面上的质量为如图，位于水平地面上的质量为m的小木块，的小木块，的小木块，的小木块，在大小为在大小为在大小为在大小为F，方向与水平方向成，方向与水平方向成角的拉力作用下沿角的拉力作用下沿地面向右作匀速直线运动。求：地面向右作匀速直线运动。求：（1）地面对物体的支持力）地面对物体的支持力（2 2）木块与地面之间的动摩擦因数）木块与地面之间的动摩擦因数）木块与
7、地面之间的动摩擦因数）木块与地面之间的动摩擦因数FxyOFfFNF2F1mg第13页，本讲稿共23页FxyOFfFNF2F1mg解解解解:以木块为研究对象，受力如图，并建立坐标系以木块为研究对象，受力如图，并建立坐标系以木块为研究对象，受力如图，并建立坐标系以木块为研究对象，受力如图，并建立坐标系由平衡条件知：由平衡条件知：由平衡条件知：由平衡条件知：又又又又由由由由得：得：得：得：由由由由有：有：有：有：第14页，本讲稿共23页x xy y0 0例题例题4:4:质量为质量为3kg3kg的物体的物体A A悬挂在水平支架上，悬线与竖直悬挂在水平支架上，悬线与竖直墙壁的夹角为墙壁的夹角为6060，
8、悬绳受到的拉力和轻杆受到的压力分，悬绳受到的拉力和轻杆受到的压力分别是多大？别是多大？F=GF=GF F1 1F F2 230300 0竖直平衡：竖直平衡：F F2 2.sin30-mg=0.sin30-mg=0水平平衡：水平平衡：F F2 2.cos30.cos300 0 F F1 1=0 =0 飞鸥网飞鸥网 第15页，本讲稿共23页第16页，本讲稿共23页例例题题：如图所示，一物体在四个力F、F2、F、F作用下处于静止状态，若F4的方向沿逆时外转过60而保持其大小不变，其余三个力的大小和方向均保持不变，则此时物体所受到的合力大小为（）第17页，本讲稿共23页解析解析：由共点力的平衡条件可知
9、，F、F2、F、F的合力应为零，F、F2、F的合力应与F等值反向当F 的方向沿逆时针转过60而保持其大小不变时，F、F2、F的合力的大小仍为F，但方向与F成120，由平行四边形法则可得，此时物体所受的合力大小仍为F所以本题的正确选项应为C第18页，本讲稿共23页练习练习练习练习1 1 1 1：已知已知放在斜面上的物体所受重力为放在斜面上的物体所受重力为G，斜面倾角为斜面倾角为，求斜面的支持力大小和挡求斜面的支持力大小和挡板的弹力大小。板的弹力大小。F F2 2=G cos cos GF F1 1F F2 2 F F1 1F F2 2G F F1 1=G sin sin F F1 1=G cot
10、 cot F F2 2=G/cos/cos 第19页，本讲稿共23页yxO练习练习2：已知物体静止在斜面上，斜面与地面已知物体静止在斜面上，斜面与地面间的夹角为间的夹角为，求静摩擦力的大小与斜面对物，求静摩擦力的大小与斜面对物体的支持力的大小。体的支持力的大小。GGG2G1FNFf 第20页，本讲稿共23页练习练习3：如图所示，重力为如图所示，重力为500N的人通过跨过定的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重滑轮的轻绳牵引重200N的物体，当绳与水平面成的物体，当绳与水平面成53o角时，物体静止，不计滑轮与绳的摩擦，求地角时，物体静止，不计滑轮与绳的摩擦，求地面对人的支持力和摩擦力。面对人的支持力和摩
11、擦力。FN=340NFf=120N第21页，本讲稿共23页练习练习4 4：可自由转动的：可自由转动的轻杆轻杆AC AC 和和BCBC ，BC BC 杆水平。杆水平。在它们的连接处在它们的连接处C C点施加一个竖直向下的力点施加一个竖直向下的力F FA AB BC C F FF F1 1 F F2 2F F1 1=F F cot cot F F2 2=F F/sin/sin 第22页，本讲稿共23页练习：如图所示，质量为练习：如图所示，质量为m m的木块在力的木块在力F F作用下在水作用下在水平面上做匀速运动。木块与地面间的动摩擦因数平面上做匀速运动。木块与地面间的动摩擦因数为为，则物体受到的摩擦力为（，则物体受到的摩擦力为（）A.mgB.(mg+Fsin)C.(mg-Fsin)D.Fcos BD F FxyFfFNmg为了求合力进行正交分解，分解是方法，合为了求合力进行正交分解，分解是方法，合成是目的。成是目的。F F2 2F F1 1第23页，本讲稿共23页