77共点力的平衡

共点力的平衡条件从高耸的山峰、凌空托起的巨石到我们脚下的大地；从摩天高楼、电视塔到家庭中的家具，摆设，无一不处于平衡状态。物体在几个力作用下，保持静止或做匀速直线运动状态，叫做平衡状态。1.共点力作用下物体的平衡状态练习1．下列物体中处于平衡状态的是（）A.站在自动扶梯上匀速上升的人B.沿光滑斜面下滑的物体C.在平直路面上匀速行驶的汽车D.做自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间平衡状态平衡状态的运动学特征：“静止”与“速度为零”是相同意思吗？加速度为零2.共点力作用下物体的平衡条件：（1）物体受两个共点力作用时的平衡条件。二力平衡的条件是：两个力的大小相等、方向相反，并在同一直线上。即F合=0。（2）物体受两个以上共点力作用时的平衡条件。当物体受到三个共点力作用时，它的平衡条件又是什么呢?不平衡了!又平衡了!F1与F2的合力F与G平衡GF1F2GF1F2GFF1F2在三个或三个以上的共点力作用下物体的平衡条件也是合力等于零。共点力作用下物体的平衡条件是：合力等于零，即F合=0。平衡状态:静止、匀速直线运动平衡条件：合力等于零，即F合=0静止、匀速直线运动合力等于零，即F合=0示例1：用弹簧测力计沿着光滑斜面的方向将一块所受重力为5N的木块匀速向上拉，这时弹簧测力计上的示数是1.4N，求斜面对木块的弹力的大小。NFGF合分析：木块在重力G和弹簧测力计的拉力F及斜面的弹力N的作用下做匀速直线运动，所以三力平衡，三力的合力为零。解1：将G和F合成为F合，由∑F=0可知：即斜面对木块的弹力是4.8N。想一想：还有没有其他方法来解本题？222251.44.8FGFNN合本题也可用力的分解求解。其解题思路又该怎样？NFGF合1.确定研究对象并对它作全面的受力分析，画出受力示意图。2.应用共点力作用下物体的平衡条件。在应用这个平衡条件时可以运用：(1)力的合成法；(2)力的分解法：将物体所受外力根据具体情况进行分解。共点力作用下物体平衡问题的解题思路:示例2:如图所示，用两根绳子把一重力为G的物体挂起来，绳子OB是水平的，绳子OA跟竖直方向间夹角为θ，求两根绳子对物体的拉力分别是多大?解:方法一(合成法)确定此物体为研究对象,对物体进行受力分析,如图所示。由图根据几何知识可得:Fa=G/cosθ;Fb=Gtgθ方法二(分解法):物体受力分析如前,将Fa沿竖直方向和水平方向分解为Fay和Fax,如图所示,应用平衡条件得:Facosθ=G，即:Fa=G/cosθFb=Fasinθ=Gtgθ示例3:箱子重100N，用与水平方向成30˚大小为12N的拉力拉时，箱子正好在水平面上匀速前进。则必须换用多大的水平拉力拉时，箱子也能匀速前进？FyFFxGNf解：箱子受重力G、拉力F、支持力N、摩擦力f作用处于平衡状态。四力合力为零。用正交分解法得：∑Fy=0,得：N=G−Fy=G−Fsin30˚=(100-12×1/2)N=94N,∑Fx=0,得：f=Fx=Fcos30˚=12×N/2=10.4N,μ=f/N=10.4/94=0.11,用水平拉力拉时，∑Fy=0,得：N´=G=100N,∑Fx=0,得：F´=f=μN´=0.11×100N=11N。3