高一物理平衡条件的应用1

第4节：平衡条件的应用复习：（1）如果一个物体能够保持_______或，我们就说物体处于平衡状态。（2）当物体处于平衡状态时：a：物体所受各个力的合力等于，这就是物体在共点力作用下的平衡条件。b：它所受的某一个力与它所受的其余外力的合力关系是。本节课我们来运用共点力的平衡条件求解一些实际问题平衡条件的应用:物体静态平衡一、物体的物体静态平衡1.概念：物体在力的作用下处于静止的平衡状态，称为静态平衡2、受力特点：处于静态平衡的物体所受共点力的合力为零二、物体的动态平衡1.概念：物体在力的作用下处于匀速直线运动的平衡状态，我们称之称为静态平衡2、受力特点：处于静态平衡的物体所受共点力的合力为零例1、如图所示，一个半径为r，重为G的圆球被长为2r的细线悬挂在墙上，求细线对球的拉力F1和墙对球的压力F2.解：物体受力如图:细线对球的拉力F和墙对球的支持力N的合力F合r1sinθ==2r2合0FG23GF===3cos3032合3N=Ftanθ=G3例2、在水平地面上有一质量为10kg的物体，它受到与水平方向成370角斜向上的50N的拉力作用，在水平方向做匀速直线运动，g=10m/s2，求物体与地面间的动摩擦因数（sin370=0.6,cos370=0.8）(2)：N+Fsin37-mg=0沿y轴方向(1)Fcos37-f=0沿x轴方向：(3)：f=μN又因为11fFcos37=Nmg-Fsin37500.8==0.510-500.6例题3：如右图所示，重力为G的电灯通过两根细绳OB与OA悬挂于两墙之间，细绳OB的一端固定于左墙B点，且OB沿水平方向，细绳OA挂于右墙的A点。1．当细绳OA与竖直方向成θ角时，两细绳OA、OB的拉力FA、FB分别是多大?分析与解:根据题意,选择电灯受力分析,它分别受到重力G，两细绳OA、OB的拉力FA、FB，可画出其受力图，由于电灯处于平衡状态,则两细绳OA、OB的拉力FA、FB的合力F与重力大小相等，方向相反，构成一对平衡力。FA=G/CoSθ，FB=G/Cotθ根据力的三角关系可得：2．保持O点和细绳OB的位置，在A点下移的过程中，细绳OA及细绳OB的拉力如何变化?FA=G/CoSθ，FB=G/CotθA′分析与解:在A点下移的过程中，细绳OA与竖直方向成θ角不断增大。FA、FB不断增大例题1：如右图所示，重力为G的电灯通过两根细绳OB与OA悬挂于两墙之间，细绳OB的一端固定于左墙B点，且OB沿水平方向，细绳OA挂于右墙的A点。1．当细绳OA与竖直方向成θ角时，两细绳OA、OB的拉力FA、FB分别是多大?2．保持O点和细绳OB的位置，在A点下移的过程中，细绳OA及细绳OB的拉力如何变化?3．保持O点和绳OA的位置，在B点上移的过程中，细绳OA及细绳OB的拉力如何变化?Ｂ′FA、FB不断增大分析与解:在B点上移的过程中,应用力的图解法,可发现两细绳OA、OB的拉力变化规律。FA不断减小，FB先减小后增大例题1：如右图所示，重力为G的电灯通过两根细绳OB与OA悬挂于两墙之间，细绳OB的一端固定于左墙B点，且OB沿水平方向，细绳OA挂于右墙的A点。1．当细绳OA与竖直方向成θ角时，两细绳OA、OB的拉力FA、FB分别是多大?FA=G/CoSθ，FB=G/Cotθ小结：解这种题型首先对动态平衡的物体受力分析，确定三个力的特点；找出不变力，则另两个变力的合力就与该不变力构成一对平衡力，用力的合成分解法、图解法或力的矢量三角形与结构三角形相似法解决。求解共点力体用下平衡问题的解题一般步骤：1)确定研究对象(物体或结点)；2)对研究对象进行受力分析，并画受力图；3)分析判断研究对象是否处于平衡状态；4)根据物体的受力和己知条件，运用共点力平衡条件，选用适当方法计算求解。１.如图所示，细绳ＭＯ与ＮＯ所能承受的最大拉力相同，长度ＭＯ〉ＮＯ，则在不断加重重物Ｇ的过程中（绳ＯＣ不会断）Ａ.ＯＮ绳先被拉断Ｂ.ＯＭ绳先被拉断Ｃ.ＯＮ绳和ＯＭ绳同时被拉断Ｄ.因无具体数据，故无法判断哪条绳先被拉断。ＭＮＯＧＣ三、物体受力分析的方法隔离法：把某物体从众多的物体中隔离出来，作为研究对象。分析时，只分析周围物体对它的作用力，而不分析它对周围物体的作用力。整体法：把几个运动状态一样的物体看作一个物体去作研究对象。方法同隔离法一样。受力分析的步骤1、先画已知力；2、再画重力、电场力、磁场力；3、找接触面，画接触力（弹力、摩擦力）；4、若物体运动状态一致，可把物体视为一个质点，把作用点集中到质点上；5、检查有无漏力、错力。受力分析的注意事项1、物体所受的力都有其施力物体，否则该力不存在；2、受力分析时，只考虑根据性质命名的力；3、对于摩擦力应充分考虑物体与接触面是否有相对运动和相对运动趋势；4、受力分析时，要抓主要矛盾，忽略次要矛盾；5、根据物体的运动状态去检查物体的受力情况。练习题1、如下图所示，A、B两物体保持相对静止，且一直在水平地面向右作匀速运动，试分析A、B的受力。2、画出下列情况，在地面上A、B、C三物体的受力图。（1）A、B、C保持相对静止。（2）在B物上向右加一恒力F，A、B、C仍保持相对静止。（3）在A物上向右加一恒力F，A、B、C一起向右作匀速运动。