共点力的平衡条件(课时)新课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《共点力的平衡条件(课时)新课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 共点力 平衡 条件 课时 新课
- 资源描述:
-
1、空中芭蕾 平衡的艺术叠石头的最高境界叠石头的最高境界叠石头的最高境界叠石头的最高境界返回返回作用在物体的作用在物体的同一点同一点,或,或作用线延长作用线延长相交于一点的相交于一点的几个力称为共点力。几个力称为共点力。限限 速速40km/sGF2F1F1F2F3fNGv作示意图时,可以把这些力的作用点画到它们作用线的公共作示意图时,可以把这些力的作用点画到它们作用线的公共交点(重心)上。交点(重心)上。(加速度加速度a=0)物体处于物体处于或者或者的状态叫做的状态叫做。在共点力作用下,物体的平衡条件:在共点力作用下,物体的平衡条件:F合合=0二力平衡二力平衡三力的合力为零三力的合力为零合合(加速
2、度加速度a=0)在共点力作用下物体的平衡在共点力作用下物体的平衡条件是合力等于零。条件是合力等于零。1)1)二力平衡条件:(三同一反)大小相同;作用在同一直线;二力平衡条件:(三同一反)大小相同;作用在同一直线;作用在同一物体;方向相反。作用在同一物体;方向相反。2 2)三力平衡条件:)三力平衡条件:例例1.两等长的轻绳下悬挂一重为两等长的轻绳下悬挂一重为G的物块,的物块,绳与水平天花板之间的夹角均为绳与水平天花板之间的夹角均为。问:。问:(1)两轻绳对物体的拉力各为多大?)两轻绳对物体的拉力各为多大?(2)当)当增大时轻绳的拉力如何变化?增大时轻绳的拉力如何变化?由对称性知由对称性知F1=F
3、2。对物体由共点力平衡条件有:对物体由共点力平衡条件有:1FG2F11sin2FG 12sinGF 解法一:直接平衡解法一:直接平衡解法二:先分解、后平衡解法二:先分解、后平衡竖直方向:竖直方向:12sinFG 12sinGF 对物体由共点力平衡条件,对物体由共点力平衡条件,(1)物体受力如图,)物体受力如图,12coscosFF 水平方向:水平方向:12FF1、力的分解法、力的分解法效果分解法效果分解法2、力的合成法、力的合成法共点平衡法共点平衡法3 3、正交分解法、正交分解法:把力沿着两个经选定的把力沿着两个经选定的互相垂直的方向作分解互相垂直的方向作分解.力的解力的解题方法题方法其目的是
4、便于运用普通的代数运算公式来解决矢量其目的是便于运用普通的代数运算公式来解决矢量的运算的运算.力的正交分解法步骤力的正交分解法步骤:1、确定研究对象;、确定研究对象;2、进行受力分析(找有施力体的力)、进行受力分析(找有施力体的力)3、建立直角坐标系;选共点力的作用点为坐标原点、建立直角坐标系;选共点力的作用点为坐标原点,使坐标轴与使坐标轴与尽可能多的力重合。确定尽可能多的力重合。确定+/-方向。方向。4、将不与坐标轴重合的力分解(投影)到坐标轴上、将不与坐标轴重合的力分解(投影)到坐标轴上.5、根据平衡条件、根据平衡条件,按按x/y轴坐标分别建立方程轴坐标分别建立方程F合合=00:0:221
5、321yyyxxxFFFYFFFX轴轴 0F0 0 yxFF例例2.城市中的路灯、无轨电车的供电线路等,经常用三角城市中的路灯、无轨电车的供电线路等,经常用三角形的结构悬挂。图形的结构悬挂。图 4.7-2 为这类结构的一种简化模型。图中为这类结构的一种简化模型。图中硬杆硬杆OB可绕通过可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动,点且垂直于纸面的轴转动,钢索和杆的重钢索和杆的重量都可忽略量都可忽略。如果悬挂物的重量是。如果悬挂物的重量是G,角,角AOB 等于等于,钢索,钢索AO对对O点的拉力和杆点的拉力和杆OB对对O点的支持力各是多大?点的支持力各是多大?3FG 1F2F31sinFF sinG 32ta
6、nFF tanG 3F 解法二解法二1sinF 1cosF 对对O点由共点力平衡条件,点由共点力平衡条件,13sinFF G 1sinGF 12cosFF 2tanGF 1Fxy yx2F3FG 先分解、后平衡先分解、后平衡水平方向:水平方向:竖直方向:竖直方向:O点受力如图,点受力如图,由上面两式解得:由上面两式解得:例例3.一质量为一质量为m的物块沿倾角为的物块沿倾角为的斜面匀速下滑,如图。求:的斜面匀速下滑,如图。求:(1)分析物块的受力情况)分析物块的受力情况(2)斜面对物块的支持力)斜面对物块的支持力(3)斜面对物块的摩擦力)斜面对物块的摩擦力(4)物块与斜面间的动摩擦因数)物块与斜
7、面间的动摩擦因数;(5)斜面对物块的作用力大小和方向;)斜面对物块的作用力大小和方向;例例4.物体在三个共点力物体在三个共点力F1、F2、F3作用下做匀速直线运动,作用下做匀速直线运动,其中其中F1=5N,F2=8N,则,则F3的大小可能为(的大小可能为()A.2N B.5N C.8N D.13N例例5.两等长的轻绳下悬挂一重为两等长的轻绳下悬挂一重为G的均匀细圆柱体,两绳之间的均匀细圆柱体,两绳之间的夹角为的夹角为。问:(。问:(1)圆柱体对两轻绳的拉力各为多大?)圆柱体对两轻绳的拉力各为多大?(2)当)当变小时,轻绳受到的拉力怎样变化?变小时,轻绳受到的拉力怎样变化?AFGBF(1)设两轻
8、绳对圆柱体的拉力为)设两轻绳对圆柱体的拉力为FA、FB,由对称性可知由对称性可知FA=FB圆柱体受力如图,由共点力平衡圆柱体受力如图,由共点力平衡条件可知,条件可知,竖直方向:竖直方向:/2 2cos2BFG 2cos2ABGFF 由牛三律,圆柱体由牛三律,圆柱体对两轻绳的拉力:对两轻绳的拉力:2cos2ABGFF(2)变小,轻绳受到的拉力变小。变小,轻绳受到的拉力变小。.2()FAMg 2.()FBMg.2FCMg 例例1(2008江苏物理)江苏物理)一质量为一质量为M的探空气球在匀速下降,的探空气球在匀速下降,若气球所受浮力若气球所受浮力F始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力始终保持不变
9、,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为仅与速率有关,重力加速度为g。现欲使该气球以同样速率匀。现欲使该气球以同样速率匀速上升,则需从气球吊篮中减少的质量为(速上升,则需从气球吊篮中减少的质量为().0DA例例2.如图是我们在电视节目中经常看到的滑水运动。运动员如图是我们在电视节目中经常看到的滑水运动。运动员脚踩倾斜的滑板,在快艇的牵引下在水面匀速滑行。现设人脚踩倾斜的滑板,在快艇的牵引下在水面匀速滑行。现设人与滑板的总质量为与滑板的总质量为m,牵引的绳索呈水平,滑板光滑,倾角,牵引的绳索呈水平,滑板光滑,倾角为为。求:水对滑板的支持力大小。求:水对滑板的支持力大小FN和绳对人的拉
10、力?和绳对人的拉力?例例4.长为长为1m的轻绳,当受到大小为的轻绳,当受到大小为50N的拉力时会被拉断,的拉力时会被拉断,现在绳的中点挂一个重为现在绳的中点挂一个重为60N的物体,两手握着绳的两端,且的物体,两手握着绳的两端,且保持在同一水平面上,把两手逐渐分开,则绳子所受的拉力逐保持在同一水平面上,把两手逐渐分开,则绳子所受的拉力逐渐渐_(选填(选填“变大变大”、“变小变小”或或“不变不变”),当绳子),当绳子被拉断时两手间的距离为被拉断时两手间的距离为_m。变大变大0.8m例例1.下列物体中处于平衡状态的是(下列物体中处于平衡状态的是()A.静止在粗糙斜面上的物体静止在粗糙斜面上的物体B.
11、沿光滑斜面下滑的物体沿光滑斜面下滑的物体C.在平直公路上匀速行驶的汽车在平直公路上匀速行驶的汽车D.做自由落体运动的物体在刚开始下落的一瞬间做自由落体运动的物体在刚开始下落的一瞬间 例例2.物体在三个共点力物体在三个共点力F1、F2、F3作用下做匀速直线运动,作用下做匀速直线运动,其中其中F1=5N,F2=8N,则,则F3的大小可能为(的大小可能为()A.2N B.5N C.8N D.13N1.某同学研究风速一定的情况下,球某同学研究风速一定的情况下,球受风的作用力与球的质量、体积之间的受风的作用力与球的质量、体积之间的关系,如图小球的质量为关系,如图小球的质量为m=100g,绳,绳长为长为3
12、0cm,小球可视为质点,小球处,小球可视为质点,小球处于静止状态。求风对小球的作用力。于静止状态。求风对小球的作用力。(g取取10m/s2)2.如图所示,在倾角为如图所示,在倾角为30的光滑斜面上,一个滑块在弹簧的光滑斜面上,一个滑块在弹簧秤拉力的作用下处于静止状态。弹簧秤拉力的方向与斜面平秤拉力的作用下处于静止状态。弹簧秤拉力的方向与斜面平行,其读数为行,其读数为7N。求滑块的重力和斜面对滑块的支持力。求滑块的重力和斜面对滑块的支持力。例例7.如图所示,一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演,如图所示,一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演,如果演员与独轮车的总质量为如果演员与独轮车的总质量
13、为80kg,两侧的钢索互成,两侧的钢索互成150的的夹角,求钢索所受的拉力为多大?夹角,求钢索所受的拉力为多大?(g取取10m/s2)1F例例9.如图所示,一个不计重力的小滑轮,用一段轻绳如图所示,一个不计重力的小滑轮,用一段轻绳OA悬挂在天花板上的悬挂在天花板上的O点,另有一段轻绳跨过该定滑轮,一点,另有一段轻绳跨过该定滑轮,一端连结一个重为端连结一个重为20N的物体,在轻绳的另一端施加一水平的物体,在轻绳的另一端施加一水平拉力拉力F,使物体处于静止状态时,求:,使物体处于静止状态时,求:(1)轻绳)轻绳 OA 对滑轮的拉力为多大?对滑轮的拉力为多大?(2)轻绳与竖直方向的夹角)轻绳与竖直方
14、向的夹角 为多大?为多大?(3)如果拉力变为如图所示的)如果拉力变为如图所示的F1,则轻绳则轻绳 OA 对滑轮的拉力为多大?对滑轮的拉力为多大?轻绳与竖直方向的夹角轻绳与竖直方向的夹角 1 为多大?为多大?下面为第二课时内容(例下面为第二课时内容(例3、例、例4、例、例5)四力平衡问题四力平衡问题70岁王老太铁齿铜牙岁王老太铁齿铜牙 牙齿能拖动牙齿能拖动4吨重汽车吨重汽车 http:/ 2007年年05月月31日日 07时时10分分CCTV 例例3.现设绳子与水平地面的夹角为现设绳子与水平地面的夹角为30,4吨汽车缓慢移动。吨汽车缓慢移动。若地面对汽车的摩擦力为车重的若地面对汽车的摩擦力为车重
15、的0.01倍,求:倍,求:王老太牙齿对绳子的拉力王老太牙齿对绳子的拉力F及汽车对地面的压力。及汽车对地面的压力。摩擦力摩擦力Ff与拉力与拉力F的合力。(的合力。(g取取10m/s2)地面对车的摩擦力:地面对车的摩擦力:0.01fFmg 400N 对汽车由共点力平衡条件,对汽车由共点力平衡条件,水平方向:水平方向:NFmgfF汽车受力如图。汽车受力如图。cos30fFF cos30fFF 4000.866N 竖直方向:竖直方向:sin30NFFmg 地面对车的支持力:地面对车的支持力:由牛三律,汽车对地面的压力:由牛三律,汽车对地面的压力:sin30NFmgF 39769N 39769NNFFN
16、 F合合=Fsin3030=231N 方向竖直向上方向竖直向上462N 摩擦力与拉力的合力摩擦力与拉力的合力:37F例例4.置于水平地面上的木箱重置于水平地面上的木箱重G=680N,木箱与地面之间的,木箱与地面之间的动摩擦因数动摩擦因数=0.2。一个人用与水平方向成。一个人用与水平方向成37向下的力向下的力F推推木箱,木箱做匀速直线运动。求推力木箱,木箱做匀速直线运动。求推力F和地面对木箱的支持力和地面对木箱的支持力FN的大小。(已知的大小。(已知sin37=0.6,cos37=0.8)木箱受力如图。木箱受力如图。对木箱由共点力平衡条件,对木箱由共点力平衡条件,水平方向:水平方向:cos37f
17、FF 竖直方向:竖直方向:sin37NFFG 且:且:fNFF 由上面三式解得:由上面三式解得:cos37sin37GF 200N 800NFN 例例5.用水平方向的推力用水平方向的推力F,使重为,使重为G的物体沿倾角为的物体沿倾角为的斜面匀速上升,的斜面匀速上升,物体与斜面之间的动摩擦因数为物体与斜面之间的动摩擦因数为。求推力求推力F的大小。的大小。对物体由共点力平衡条件,对物体由共点力平衡条件,平行于斜面方向:平行于斜面方向:cossin(1)fFGF 垂直于斜面方向:垂直于斜面方向:cossin(2)NFGF 且:且:(3)fNFF 由由(1)(2)(3)解得:解得:(sincos)co
展开阅读全文