8(必修1)共点力平衡.ppt

第五节共点力的平衡条件作用在物体的同一点，或作用线延长相交于一点的几个力称为共点力。一.共点力:限速40km/sGF2F1F1F2F3fNG作示意图时，可以把这些力的作用点画到它们作用线的公共交点（重心）上。不是共点力刹车2、平衡状态(加速度a=0)——物体处于静止或者匀速直线运动的状态叫做平衡状态。3、平衡条件：F合=0(加速度a=0)在共点力作用下物体的平衡条件是合力等于零。1)二力平衡条件：（三同一反）大小相同；作用在同一直线；作用在同一物体；方向相反。2）三力平衡条件：任意两力的合力与第三个力大小相等方向相反作用在同一直线上。3）多个力平衡的条件：推论:多个力平衡所组成的图形为闭合的多边形任意（n-1）个力的合力与第n个力大小相等方向相反，作用在同一直线上。6006006004N2N6N3N1N5N示例:六个力的合力为N,若去掉1N的分力,则其余五个力的合力为N,方向是.01与1N的分力方向相反例:木箱静止在斜面上，重力分解为G1、G2两分力，下列关于这两个力说法正确的是。A、两分力与G可以等效替代B、G1，G2与G同时作用在物体上C、斜面作用在物体上的合力方向竖直向上D、斜面作用在物体上的合力大小等于GACD——当物体处于平衡状态时，它所受的某一个力与它受的其余的力的合力等值反向。重要推论共点力的平衡解题方法小结1.正确选取研究对象2.隔离物体，受力分析，画出受力图3.根据共点力平衡特点，利用几何关系求解例力的合成法——共点平衡法1、力的分解法——效果分解法2、力的合成法——共点平衡法3、正交分解法:把力沿着两个经选定的互相垂直的方向作分解.力的解题方法其目的是便于运用普通的代数运算公式来解决矢量的运算.力的正交分解法步骤:1、确定研究对象；2、进行受力分析（找有施力体的力）3、建立直角坐标系；①选共点力的作用点为坐标原点,使坐标轴与尽可能多的力重合。②确定+/-方向。4、将不与坐标轴重合的力分解（投影）到坐标轴上.5、根据平衡条件,按x/y轴坐标分别建立方程F合=00:0:221321yyyxxxFFFYFFFX轴轴0F00yxFFxyGfNFF1F2例5.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图示。其中OB是水平的，A端、B端固定。若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳:Ａ.必定是OA；Ｂ.必定是OB；Ｃ.必定是OC；Ｄ.可能是OB，也可能是OC。AOBC此题答案：A6.如图所示，质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上，它与斜面的滑动摩擦因数为μ，在水平推力的作用下，物体沿斜面向上匀速滑动，则物体所受的摩擦力为：A.μmgcosθB.μ(mgcosθ+Fsinθ)C.μ(mgcosθ－Fsinθ)D.Fcosθ－mgsinθθ此题答案：B、C正交分解法正交分解法解平衡问题的一般思维程序为①选择研究对象：处于平衡状态下的物体；②对研究对象进行受力分析，画好受力图；③建立直角坐标系（原则是尽量减少力的分解）；④根据平衡条件布列方程⑤解方程(组)，必要时验证结论。0F00yxFF此方法是力学解题中应用最普遍的方法，应注意学习。⑴共点力作用下物体的平衡条件是：F合=0；⑵在建立直角坐标系时，要考虑尽量减少力的分解。正交分解法把矢量运算转化成标量运算，极大的降低了数学应用的难度。正交分解法1200120012001N1N实验1实验2150090012001.5N2N1N1N2.5N2.5N第五节共点力的平衡条件三.学以致用1.质量为m的木块在与水平方向成θ角的推力F的作用下，在水平地面上作匀速运动，已知木块与地面间的摩擦因数为μ，那么木块受到的滑动摩擦力为：A.μmgB.μ(mg+Fsinθ)C.μ(mg-Fsinθ)D.Fcosθθ此题答案：B、D第五节共点力的平衡条件2.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摩擦因数μ=0.75，那么倾角θ至少要多少度儿童在斜面上才可以由静止开始滑下？此题答案：要多少度？倾角θ至少要37°第五节共点力的平衡条件3.在竖直墙壁上，用斜向上的恒力按着一重为G的木块沿墙壁作匀速运动，F与竖直方向的夹角为θ，求滑动摩擦因数μ。NFGffNFGθ此题答案：sincosFFGsincosFFG第五节共点力的平衡条件4.如图所示，斜面倾角θ，木块M和斜面间滑动摩擦因数为μ，问物体m质量多大时，才能使木块匀速运动？。此题答案：mθMm)cos(sin向上时：Mm)cos(sin向下时：7.如图所示，斜面倾角为θ，物体A质量为m,沿斜面匀速下滑，板B静止，B和A的质量相等，若A与B间，A与斜面间的滑动摩擦因数相同，求绳上的拉力。此题答案：sinmg34正交分解法