内容正文:
3.6 专题:共点力平衡
学习目标:
1.理解平衡思想,能将多力平衡有效转化为二力平衡;
2.能熟练使用三角形法则处理三力平衡问题;
3.能熟练使用正交分解法处理多力平衡问题;
第一课时
1.平衡状态:
(1)静止状态;
(2)匀速直线运动状态;
2.条件:合外力为零.
3.平衡思想:
(1)二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向相反,为一对平衡力;(中心思想)
(2)三力平衡:如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任意两个力的合力一定与第三个力是一对平衡力;
(3)多力平衡:如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任意一个力一定与其余力的合力是一对平衡力;
一、受力平衡
F1
F2
F3
F4
G
F
5N
F3
F1
F2
F1
F2
F3
F4
F5
随堂练习1.如图,物块在F1、F2…F5的作用下处于静止状态,其中F5=3N,试分析只撤去F5时物块所受合力;
已知F2=3N,F3=4N,若同时撤去F2、F3,求物块所受合力
3N,方向与F5方向相反
5N,方向与水平方向呈37°斜向左下方
已知F3=4N,方向水平向右,若将F3顺时针旋转90°,则物块所受的合力的大小为?
例1:如图所示,一个重为G的圆球,被一段细绳挂在竖直光滑墙上,绳与竖直墙的夹角为α,则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少?
α
F
FN
G
二、三力平衡
G2
G1
解法一:分解法
F=G1=G/cosα
FN=G2=Gtanα
例1:如图所示,一个重为G的圆球,被一段细绳挂在竖直光滑墙上,绳与竖直墙的夹角为α,则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少?
α
F
FN
G
二、三力平衡
G`
解法二:
合成法:构成矢量三角形
F=G/cosα
FN=Gtanα
随堂练习2:如图所示,用不可伸长的轻绳AC和BC吊起10kg的沙袋,绳AC和BC与天花板的夹角分别为60°和30°.重力加速度g取10 m/s2。求绳AC和BC上的拉力大小TAC和TBC;
C
G
TBC
TAC
解析 取沙袋受力分析
合成法求解:
例2、如图所示,A物体质量M=50kg,通过跨过光滑定滑轮的细线与质量m=20kg的物块B相连,已知细线与水平方向成60°角,g=10m/s2 ,两物块均静止,求解地面对A的支持力及摩擦