内容正文:
高一物理
感悟平衡之美
蘑菇石
远古巨石
风动石
一、平衡状态
1、定义:在共点力作用下,物体保持静止或匀速直线运动,我们就说物体处于平衡状态。
注:1)保持静止的含义
2)状态相对地面而言
思考:自由落体的物体刚释放时速度为零处于平衡状态吗?
2、物体的平衡条件:
作用在物体上的所有力的合力为0. 即F合=0
一、物体的平衡状态
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
二、共点力的平衡条件
只有物体所受到的力平衡才能处于平衡状态
物体平衡是力平衡的体现
1.二力平衡的条件:
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
由牛顿第一定律可知物体不受外力的时候也保持平衡。
不受力和受合力为零等效
二、 三力平衡问题
例: 用绳子将鸟笼挂在一根栋梁上,OA与横梁的夹角600,OA与OB垂直,如图所示。若鸟笼重为20N。
求:⑴绳子OC对鸟笼的拉力;
⑵绳子OA和OB对结点O的拉力。
T
F2
F12
F1
600
T
F1
F2
T2
T1
600
T
F2
F1
F1
T
F2
600
如图所示,质量为m的木块在倾角为θ的固定斜面上匀速下滑,试求动摩擦因数μ。
θ
2.三个共点力的平衡条件:
三个共点力合力为零: F合=0
推论1.三力平衡中,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。
3.n个共点力的平衡条件:
推论2. 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。
n个共点力合力为零。
动态平衡
如图所示,如果小球重3N,光滑斜面的倾角为θ=30°,求斜面及挡板对小球的作用力。
变式:若档板缓慢逆时针转动至水平方向,试求此过程中斜面及档板对小球的作用力大小变化。
如图甲所示,半圆形支架BAD,两细绳OA和OB结于圆心O,下悬重为G的物体,使OA绳固定不动,将OB绳的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直的位置C过程中,分析OA绳和OB绳所受的力大小如何变化?
变式:若将OA绳的A端逐渐移至竖直的位置C过程中,分析OA绳和OB绳所受的力大小如何变化?
O