内容正文:
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物理1(必修)
第5章
第3节 力的平衡
图1:蘑菇石
图2:商场电梯上的人
品味平衡之美
图3:远古巨石
图4:平稳飞行的飞机
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(1)平衡状态:物体保持静止或匀速直线运动的状态。称为平衡状态。
一、共点力作用下物体的平衡条件
1.v=0是否就是静止?
速度为零的物体不一定处于平衡状态。
平衡状态的本质是什么?
2.缓慢移动可认为是匀速直线运动。
1.力的平衡
讨论与交流 :
汽车从起动,到以一定的速度平稳行驶,再到刹车,最后停止。全过程中哪些阶段旅客感觉比较舒服? 哪些阶段汽车处于平衡状态?
平衡状态的本质是加速度总是为零。
加速运动, a≠0,人往后倒,非平衡状态;
起动时,
分阶段分析:
平稳行驶时,
匀速运动, a=0,舒适,平衡状态;
刹车时,
减速运动, a≠0,人往前冲,非平衡状态;
保持静止, a=0,舒适,平衡状态。
停止时,
以下图中哪些物体处于平衡状态?这些物体各受到几个力?
图1加速上升的火箭
图2静止的碗
图3两人匀速向上拉起的牌匾
图4沿水平地面匀速拉动的皮箱
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(2)定义:作用在物体上的几个力的合力为零的情况叫做力的平衡
(3)共点力的平衡条件:F合=0
2.对力平衡条件的理解:
(2)二力平衡的条件:
作用在同一物体上、同一直线上,大小相等,方向相反。
两个平衡力的合力等于零,不受力和受合力为零等效
(1)物体所受合力为零和物体处于平衡状态可以互证。即所受合力为零的物体处于平衡状态;若物体处于平衡状态,则物体所受合力为零。
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(4).n个共点力的平衡条件:
n个共点力合力为零。
n个力平衡中,任意一个力与其它(n-1)个力的合力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
(5).当物体处于平衡状态时,沿任何方向受到的合力均为零,因此可将物体所受各力进行正交分解,则共点力平衡条件可表示为:Fx合=0,Fy合=0.
(3).三个共点力的平衡条件:
三个共点力合力为零: F合=0
三力平衡中,任意一个力与其它两个力的合力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
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?
解法一:合成法
T=F合=G/cosα
N=Gtanα
共点力的平衡
T
N
G
F合
α
α
解法二:分解