4―3：共点力的平衡条件(上课)

空中芭蕾平衡的艺术叠石头的最高境界叠石头的最高境界返回共点力的平衡作用在物体的同一点，或作用线相交于一点的几个力称为共点力。一.共点力限速40km/sGF2F1F1F2F3FfNG为了明确表示物体所受的共点力，在作示意图时，可以把这些力的作用点画到它们作用线的公共交点上。在不考虑物体转动的情况下，物体可以当作质点看待，所以力的作用点都可以画在受力物体的重心上。共点力的平衡状态平衡状态——物体处于静止或者匀速直线运动的状态叫做平衡状态。二.寻找共点力的平衡条件NG静止在桌面上的木块FfNG匀速行驶的汽车GNf静止在斜面上的木块共点力的平衡状态平衡的种类如果物体缓慢移动则称为准静态。B.动平衡：物体保持匀速直线运动状态。A.静平衡：物体保持静止状态平衡状态的运动学特征：V=0或V不变，即：a=0注意：保持静止和瞬时速度为0不同共点力的平衡条件平衡条件：——在共点力作用下物体的平衡条件是合力等于零。（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?F合=0共点力作用下物体的平衡1.平衡状态：2.在共点力作用下，物体的平衡条件：在任一方向上，物体所受到的合力均为零。其中任意几个力的合力必与剩余所有力的合力等大、反向、共线。物体保持静止或匀速直线运动状态先分解某个力或几个力，再利用各方向上的合力均为零的平衡条件求解。直接平衡：先分解后平衡：①明确研究对象3.解题思路：②分析研究对象受力，正确画出其受力图③利用共点力平衡条件列平衡方程求解未知量F合=0图片例1例3其中任意几个力的合力必与剩余所有力的合力等大、反向、共线。｛12例1.两等长的轻绳下悬挂一重为G的物块，绳与水平天花板之间的夹角均为α。问：（1）两轻绳对物体的拉力各为多大？（2）当α增大时轻绳的拉力如何变化？由对称性知F1=F2。对物体由共点力平衡条件有：1FG2F11sin2FG12sinGF解法一：直接平衡解法二：先分解、后平衡竖直方向：12sinFG12sinGF对物体由共点力平衡条件，（1）物体受力如图，12coscosFF水平方向：12FFAGOB.例2.城市中的路灯、无轨电车的供电线路等，经常用三角形的结构悬挂。图4.7-2为这类结构的一种简化模型。图中硬杆OB可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动，钢索和杆的重量都可忽略。如果悬挂物的重量是G，角AOB等于θ，钢索AO对O点的拉力和杆OB对O点的支持力各是多大？3FG1F2F31sinFFsinG32tanFFtanG3F解法二AGOB.1sinF1cosF对O点由共点力平衡条件，13sinFFG1sinGF12cosFF2tanGF1Fxyyx2F3FG先分解、后平衡水平方向：竖直方向：O点受力如图，由上面两式解得：例3.物体在三个共点力F1、F2、F3作用下做匀速直线运动，其中F1=5N，F2=8N，则F3的大小可能为（）A.2NB.5NC.8ND.13N例11.如图，质量为m的物体在与竖直方向成α角的推力F作用下，沿竖直墙匀速向上运动。若物体与墙之间的动摩擦因数为μ，求：⑴推力F；⑵推力F和墙对物体的支持力的合力。⑴木箱受力如图。由共点力平衡条件，水平方向：sinNFF竖直方向：cosfFFmg且：fNFF由上面三式解得：cossinmgF.FvNFfFmg⑵推力F和支持力FN的合力：1cosFFcoscossinmgF1方向竖直向上.Fv