3.6 共点力的平衡条件及其应用 课件 -2024-2025学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册

第六节 共点力的平衡条件及其应用 第三章 相互作用 2020年秋 共点力的平衡条件 1.共点力平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动的状态 2.共点力作用下物体的平衡条件：合外力为零，即 F合 = 0 共点力平衡 合力为零（任意一个力与其余力的合力等大反向） 3.三力平衡：矢量三角形法 例1.见课本P90例1 例2：如图所示，质点P受到两个力的作用。请在图中加一个力使P处于平衡状态，注意标明所加力的大小和方向。 每根绳子长为 ，物体质量为m，求两根绳子弹力？ 3.三力平衡 矢量三角形法解题步骤： 1，选择研究对象，受力分析 2，把三力合成（或者分解） 3，找力三角形 解三角形 30° 若物体受到四力和四力以上，怎么解决？ 4.共点力平衡——正交分解法 正交分解法 ①对研究对象受力分析 ②建立直角坐标系（尽量多的力落在坐标轴） ③将不在坐标轴上的力沿坐标轴分解 ④列出x、y轴上的平衡方程 共点力平衡——力的合成法 例2：在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图所示．仪器中有一根轻质金属丝，悬挂着一个金属球．无风时，金属丝竖直下垂；当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度．风力越大，偏角越大．通过传感器，就可以根据偏角的大小指示出风力大小．那么，风力大小F跟小球质量m、偏角θ之间有什么关系呢？ 风 共点力平衡——正交分解法 例3：如图所示，质量为m的物块在推力F的作用下做匀速运动，求以下两种情况下，求物块的受支持力和摩擦力有多大？地面的动摩擦因数是多少？ 解决共点力平衡的方法 (1) 矢量三角形法：主要用来解决三力平衡问题。根据平衡条件并结合力的合成或分解的方法，把三个平衡力转化为三角形的三条边，然后通过解这个三角形求解平衡问题。若力的三角形不是直角三角形，可利用力的三角形与空间几何三角形相似求解。 (2) 正交分解法：处理三力或三力以上的平衡问题时非常方便。此时平衡条件可表示为 Fx合＝ 0，Fy合＝ 0。 活结与死结、定杆与动杆 活结：当绳绕的滑轮或挂钩时，结点可随绳移动，绳上弹力大小处处相等。 死结：当结点被固定不可随绳移动，两侧绳上弹力不一定相等。 动杆：若轻杆用转轴或铰链连接，处于平衡时杆的弹力方向一定沿着杆。 定杆：若轻杆被固定不发生转动，则杆的弹力方向不一定沿杆. m 动杆 死结 m 定杆 活结 活结与死结、定杆与动杆 如图所示，分别求出轻杆对O点的弹力和绳AO的拉力各为多大？ m m 吊灯质量为m，AO、 OB绳的拉力多大？ 若绳子最大拉力相同， OA、OB、OC那根绳子先断？ 日光灯质量为m，两根轻绳等长，两轻绳的拉力有多大？ 重物质量为m，AC、 BC绳的拉力多大？ C 共点力平衡 两根等长轻绳拉力有多大？ B A 三根等长轻杆弹力有多大？ 四根等长轻钢丝弹力有多大？ 1.如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为 (　　) A．G　　　　　　　　　　 B．Gsin θ C．Gcos θ D．Gtan θ 2.质量为m的物体静止在斜面上，斜面倾角为 ，求斜面对物体的作用力多大？ 本章习题 课本P94，7,8,12 如果打算选物理，建议自学，做三维设计的内容 1.整体隔离法P78 2.平衡中的临界问题、极值问题P79 3.对一个已知力进行有条件分解P80 4.摩擦力“突变”问题P80-81 $$