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1、高一物理课件共点力平衡应高一物理课件共点力平衡应用用本讲稿第一页，共二十页共点力作用下物体的平衡共点力作用下物体的平衡条件及其应用条件及其应用一一 平衡：平衡：如果物体保持如果物体保持静止静止或者或者做匀做匀速直线运动速直线运动，我们就说这个物，我们就说这个物体处于体处于平衡状态平衡状态本讲稿第二页，共二十页二、二、平衡条件：平衡条件：物体处于平物体处于平衡状态衡状态物体的运动物体的运动状态不变状态不变加速度加速度为零为零根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律F合合=ma有有F合合=0共点力作用下物体的平衡条共点力作用下物体的平衡条件是件是合力为零合力为零12本讲稿第三页，共二十页三、平衡状态三、平
2、衡状态n n1共点力：几个力如果作用在物体的共点力：几个力如果作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫做这几个力叫做共点力共点力n n2、竖直上抛的物体运动到最高点时，这一瞬时的速度为零（静止），但这一状态不可能保持，因而这一不能保持的静止状态不属于平衡状态F1F3F2本讲稿第四页，共二十页3 3、力的平衡：作用在物体上的几个力的合力、力的平衡：作用在物体上的几个力的合力为零，这种情形叫做力的平衡为零，这种情形叫做力的平衡 F合合=0，则在任一方向上物体所受合力也为则在任一方向上物体所受合力也为零零特例：特例：物体受两个共点力作用：若两力组
3、成平物体受两个共点力作用：若两力组成平衡力，衡力，F合合=0，则物体处于平衡状态，则物体处于平衡状态物体受三个共点力作用：若任两力的合物体受三个共点力作用：若任两力的合力与第三力组成平衡力，力与第三力组成平衡力，F合合=0，则物体处于，则物体处于平衡状态平衡状态本讲稿第五页，共二十页例题例题1沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在A点点(如图如图),足球的质量为足球的质量为m,网兜的质量不计网兜的质量不计.足球与墙壁的接触点为足球与墙壁的接触点为B,悬绳与墙壁的夹悬绳与墙壁的夹角为角为.求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力力由共点由共点力
4、的平衡条件可知力的平衡条件可知,F1和和mg的合力的合力与与F2大小相等大小相等,方方向相反向相反.力的平行四边形可力的平行四边形可求得求得AB取足球作为研究对象取足球作为研究对象.F1F2FGo本讲稿第六页，共二十页F1/mg=tanF1=mgtanmg/F2=mg/F=cos F2=mg/cosF1F2FGo本讲稿第七页，共二十页物体在共点力的作用下，下列说法中正确的是物体在共点力的作用下，下列说法中正确的是（）A.物体的速度在某物体的速度在某一时刻等于零，物体就一时刻等于零，物体就一定处于平衡状态一定处于平衡状态.B.物体相对另一物体保持静止时，物体一物体相对另一物体保持静止时，物体一定
5、处于平衡状态定处于平衡状态.C.物体处于平衡状态，合外力一定为零物体处于平衡状态，合外力一定为零.D.物体所受合外力为零，就一定处于平衡物体所受合外力为零，就一定处于平衡状态状态.CD学以致用学以致用本讲稿第八页，共二十页质量为质量为4kg的物体在五个共点力的作用下向的物体在五个共点力的作用下向东做匀速直线运动，撤去其中大小为东做匀速直线运动，撤去其中大小为8N，方，方向向东的力向向东的力F1，而保，而保持其余四个力不变，则持其余四个力不变，则物体（物体（）A.继续保持向东做匀速直线运动继续保持向东做匀速直线运动.B.以以2m/S2，向东做匀加速直线运动，向东做匀加速直线运动.C.以以2m/S
6、2，向西做匀加速直线运动，向西做匀加速直线运动.D.以以2m/S2，向东做匀减速直线运动，向东做匀减速直线运动.D学以致用学以致用本讲稿第九页，共二十页300练习练习3一个质量为一个质量为50Kg的物体，在平行于斜的物体，在平行于斜面的拉力面的拉力F作用下，沿倾角为作用下，沿倾角为300的斜面匀速运动的斜面匀速运动（如图），已知斜面的动摩擦因数为（如图），已知斜面的动摩擦因数为0.3。求拉。求拉力力F为多大？为多大？GNFG1G2f解：在沿斜面方向和垂直于斜面的方向上列力在沿斜面方向和垂直于斜面的方向上列力的平衡方程的平衡方程F=G1+f=Gsin300+NN=Gcos300F=mgsin30
7、0+mgcos300=509.8（0.5+0.30.87）N=372.9N解上面的方程组，可得解上面的方程组，可得本讲稿第十页，共二十页ab练习四练习四如图所示如图所示,用一根绳子用一根绳子a把物体挂起来把物体挂起来,再用另一根水平的绳子再用另一根水平的绳子b把物体拉向一旁固定把物体拉向一旁固定起来起来.物体的重量是物体的重量是40N,绳子绳子a与竖直方向与竖直方向的夹角的夹角=300,绳子绳子a和和b对物体的拉力分别是对物体的拉力分别是多大多大?GF1F2解：解：物体共受三个力作用：绳子物体共受三个力作用：绳子a的拉力的拉力F1，绳子，绳子b的拉力的拉力F2，重力，重力G.这三个力相互这三个
8、力相互平衡，根据平行四边形定则：平衡，根据平行四边形定则：F2=Gtan300=403/3N=23.1NCOS300GF1=403/2N=46.2N本讲稿第十一页，共二十页例题例题2物体物体A在水平力在水平力F1=400N的作用下，沿倾角的作用下，沿倾角=600的斜面匀的斜面匀速下滑。速下滑。物体物体A受的重力受的重力G=400N，求斜面对物体，求斜面对物体A的支持力和的支持力和A与斜面间的动摩擦因数与斜面间的动摩擦因数。本讲稿第十二页，共二十页600GF1NfG160oG2F12F1160o由平衡条件可知，在这两个方向上的合力分由平衡条件可知，在这两个方向上的合力分别等于零别等于零本讲稿第十
9、三页，共二十页f+F11=G1(1)N=F12+G2(2)600GF1NfG160oG2F12F1160oGsin60o=f+F1cos60o(1)N=Gcos60o+F1sin60o(2)本讲稿第十四页，共二十页由由（2）式可解得）式可解得N=Gcos60o+F1sin60o=546N由（由（1）式可解得）式可解得f=GsinF1cos=146N所以所以=fN=0.27本讲稿第十五页，共二十页 1 1、某公园要在儿童乐园中建、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一座滑梯，已知斜面与物体间滑动摩擦因数摩擦因数=0.75，那么倾角，那么倾角至至少要多少度儿童在斜面上才可以由少要多
10、少度儿童在斜面上才可以由静止开始滑下？静止开始滑下？学以致用学以致用答案：答案：倾角倾角至少要至少要37,37,儿童在斜面儿童在斜面 上才可以由静止开始滑下。上才可以由静止开始滑下。要要多多少少度？度？本讲稿第十六页，共二十页轻气球重轻气球重16N，空气对其浮力，空气对其浮力F浮浮为为22N，由于受到水平风力的作用，使轻气球的由于受到水平风力的作用，使轻气球的绳子与地面成绳子与地面成60度角，如图所示。则绳度角，如图所示。则绳中拉力中拉力T，水平风力，水平风力F风风。GF风风F浮浮T作业作业1 1本讲稿第十七页，共二十页如图所示，质量为如图所示，质量为4 4千克的物体，在斜向下千克的物体，在斜
11、向下与水平方向成与水平方向成3737度角大小为度角大小为1515牛的力牛的力F F的作的作用下做匀速直线运动，则物体所受摩擦力大小用下做匀速直线运动，则物体所受摩擦力大小为多少牛顿？动摩擦因数为多少？为多少牛顿？动摩擦因数为多少？F作业作业2 2本讲稿第十八页，共二十页华夏第一桥华夏第一桥江苏江阴长江公路大桥江苏江阴长江公路大桥素质检测素质检测我国我国“八五八五”规划国道主干规划国道主干线中沿海主骨线中沿海主骨架的跨江工程，架的跨江工程，是目前是目前中国中国第一、世界第第一、世界第四大跨径钢悬四大跨径钢悬索桥。索桥。大桥主跨大桥主跨：1385m1385m通航高度通航高度：50m50m桥塔高度桥
12、塔高度：196m196m本讲稿第十九页，共二十页 19991999年年1010月中国第一座跨度超千米的特大悬索桥月中国第一座跨度超千米的特大悬索桥江苏江阴长江大桥江苏江阴长江大桥正式通车。大桥主跨正式通车。大桥主跨1385m1385m，桥下通航高度为，桥下通航高度为50m50m，大桥两座桥塔高，大桥两座桥塔高196m196m，横跨长江两案的两根主缆绕过桥塔顶鞍座由南北锚锭固定，整个桥面和主，横跨长江两案的两根主缆绕过桥塔顶鞍座由南北锚锭固定，整个桥面和主缆的缆的4.84.8万吨万吨质量都悬在这两根主缆上，则每根主缆的张力约为质量都悬在这两根主缆上，则每根主缆的张力约为（）A A、2.4102.4108 8 N BN B、6 106 108 8 N N C C、121012108 8 N DN D、241024108 8 N N解：取桥面和主缆作为研究对象，解：取桥面和主缆作为研究对象，其受力如图，设每根主缆的张其受力如图，设每根主缆的张 力为力为F F，由正交分解法有：，由正交分解法有：B22Fsin=G-22Fsin=G-Sin=146/707.7-Sin=146/707.7-联立联立 可得：可得：F 610F 610 8 8 N N 本讲稿第二十页，共二十页