3.4共点力平衡-正交分解法-课件-2021-2022学年高一上学期物理沪科版（2020）必修第一册

第三章 相互作用与力的平衡 第四节 共点力平衡-正交分解法 1 前文回顾 １.正交分解 正交分解法的操作 适当选择坐标 分解不在坐标上的力 同一坐标轴上进行代数和运算 受力分析 下列物体是否处于平衡状态？为什么？ 1、物体自由下落时； 2、物体放在光滑斜面上下滑时； 3、用细绳悬挂的物体，手释放时； 原因在哪里？ mg v v mg FN mg F v 否 否 否 答：物体受力情况不符合条件 F合= 0 一 正交分解法的一般步骤 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： θ 1.正确选取研究对象 2.隔离物体，分析物体的受力，画出受力图 3.根据实际情况，准确进行正交分解 4.根据平衡条件，列方程求解 F 4 一 正交分解法的一般步骤 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： θ Fcos θ Fsin θ F x y mg FN Ff Ff =Fcos θ Ff =μ(mg+Fsinθ) FN=mg +Fsinθ Ff = μFN y轴 x轴 联立 5 一 正交分解法的一般步骤 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根据平衡条件列方程 ⑤解方程(组)，必要时验证结论。 6 一 正交分解法的一般步骤 典型示例1 如图所示，斜面倾角θ，木块M和斜面间滑动摩擦因数为μ，物体M质量在匀速沿斜面滑动，求弹力和摩擦力。 M m θ Mg FN FT 7 一 正交分解法的一般步骤 变式训练1 如图所示，斜面倾角θ，木块M和斜面间滑动摩擦因数为μ，物体M质量在匀速沿斜面滑动，求弹力和摩擦力的合力。 M m θ Mg FN FT 8 一 正交分解法的一般步骤 变式训练2 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？ M m θ 9 二 拓展 教室里的日光灯 本节讨论的是物体在共点力作用下的平衡问题。为安装在教室里的日光灯，它同时受到了三个竖直方向的力，这三个力的作用线并