3.5共点力的平衡专题：多力平衡问题中的轻绳、轻杆模型 课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

多力平衡问题 轻绳、轻杆模型 （专题） 2 知道轻绳、轻杆上弹力的区别，并能分析简单的平衡问题. 1 熟练运用合成法、效果分解法、正交分解法处理平衡问题. 重点 重难点 多力平衡问题 解决共点力平衡问题常用方法有合成法、效果分解法、正交分解法，效果分解法在处理问题时的几何关系与合成法很相似，合成法与正交分解法的比较如下表所示： 思考   比较项 适用条件 注意事项 优点 合成法 物体受三个力作用而平衡 (1)表示三个力大小的线段长度不可随意画 (2)两力的合力与第三个力等大、反向、共线 对于物体所受的三个力，有两个力相互垂直或两个力大小相等的平衡问题求解较简单 正交分解法 物体受三个或三个以上的力作用而平衡 选坐标轴时应使尽量多的力与坐标轴重合 对于物体受三个以上的力处于平衡状态的问题求解较方便 总结 用正交分解法解决平衡问题的一般步骤. ①对物体受力分析. ②建立直角坐标系：使尽可能多的力落在x、y轴上，这样需要分解的力比较少，计算方便. ③当物体处于平衡状态时，根据共点力平衡的条件，x轴、y轴上合力均为0，列式(Fx＝0，Fy＝0)求解. 　小王同学在家卫生大扫除时用拖把拖地， 依靠拖把对地面的摩擦力来清扫污渍。如 图所示，他沿推杆方向对拖把施加40 N的 推力，且推杆与水平方向的夹角θ＝37°时， 刚好可以匀速推动拖把。已知拖把质量为1 kg，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求： (1)拖地时地面对拖把的支持力； 例1 34 N，方向竖直向上 (2)拖把与地面间的动摩擦因数μ。 　如图所示，物体的质量m＝4.4 kg，用与竖直方向成θ＝37°的斜向右上方的推力把该物体压在竖直墙壁上，并使它沿墙壁在竖直方向做匀速直线运动。物体与墙壁间的动摩擦因数μ＝0.5，取重力加速度g＝10 m/s2，求推力F的大小。(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 例2 88 N或40 N 　如图所示，重力为G的木块，恰好能沿倾角为θ的斜面匀速下滑，那么要将木块沿斜面匀速向上推，必须加多大的水平推力F。 例3 轻绳、轻杆模型 活绳 常见形式：绳子通过光滑滑轮 特点：受力点可以自由移动 两段绳子弹力大小相等 绳子对滑轮的作用力为角平分线方向 死绳 常见形式：绳结 特点：受力点不能移动 几段绳子上弹力大小未必相等 死杆 特点：杆一端固定在地上，不能转动 弹力未必沿杆，看其他力合力 活杆 常见形式：铰链 特点：杆的一端可以自由转动 弹力一定沿杆 　(多选)一重为4 N的球固定在支杆B的上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为3 N，则AB杆对球的作用力（ ） A.大小为7 N B.大小为5 N C.方向与水平方向成53°角斜向右下方 D.方向与水平方向成53°角斜向左上方 例4 BD 5.如图甲所示，轻杆OB可绕B点自由转动，另一端O点用细绳OA拉住，固定在左侧墙壁上，质量为m的重物用细绳OC悬挂在轻杆上的O点，OA与轻杆的夹角∠BOA＝30°，轻杆OB水平.图乙中水平轻杆OB一端固定在竖直墙壁上，另一端O装有小滑轮，用一根细绳跨过滑轮后悬挂一质量为m的重物，图中∠BOA＝30°，重力加速度为g，则： (1)图甲、乙中细绳OA的拉力各是多大？ 2mg　mg　 (2)图甲中轻杆中的弹力是多大？ (3)图乙中轻杆对滑轮的作用力是多大？ mg mg $$