《 共点力的平衡及其应用》 课件4 (2).ppt

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1、1.平衡状态是指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是合力为零。3．若研究对象是由多个物体组成的系统，常采用整体法和隔离法相结合来处理问题。[自学教材]平衡状态物体保持或的状态。静止匀速直线运动[重点诠释]1．物体处于平衡状态的实质处于平衡状态的物体加速度为零，反过来加速度为零的物体，一定处于平衡状态。2．对静止状态的理解静止与速度v＝0不是一回事。物体保持静止状态，说明v＝0，a＝0，两者同时成立。若仅是v＝0，a≠0，如自由下落开始时刻的物体，并非处于平衡状态。1．下列事例中物体处于平衡状态的

2、是()A．“神舟”号飞船匀速落到地面的过程B．汽车在水平路面上启动或刹车的过程C．汽车停在斜坡上D．竖直上抛的物体在到达最高点的那一瞬间解析：由平衡状态的概念可知，A、C选项中所描述的状态是平衡状态；B选项中所描述的过程中，物体处于加速或减速过程，加速度不为零，B错；竖直上抛的物体到达最高点的瞬间，v＝0，但a≠0，不是平衡状态，D错。答案：AC[自学教材]1．二力平衡两个力大小、方向、作用在同一条上。2．三力平衡其中任意两个力的合力与第三个力。相等相反直线等大反向合力F合＝0等大反向[重点诠释]处理物体在几个共点力作用下的

3、平衡问题时常用以下几种方法：1．三角形法(1)根据平衡条件，任两个力的合力与第三个力等大反向，把三个力放于同一个三角形中，三条边对应三个力，再利用几何知识求解。(2)三个力可以构成首尾相连的矢量三角形，这种方法一般用来讨论动态平衡问题较为方便。2．正交分解法把力沿两个互相垂直的坐标轴进行分解，再在这两个坐标轴上求合力的方法。由物体的平衡条件可知物体在x轴方向上分力的合力等于零，在y轴方向上的分力的合力也等于零，即∑Fx＝0，∑Fy＝0。3．整体法和隔离法(1)定义：把几个相互关联的物体视为一个整体，分析外部物体对它的作用力(

4、外力)的方法称为整体法；将某物体从周围物体中隔离出来，单独分析该物体所受的力的方法称为隔离法。(2)使用技巧：分析相互作用的两个或两个以上物体的受力情况及分析外力对系统的作用力时以及当系统内各物体具有相同的加速度或相同的运动状态且不需要求系统内物体间的相互作用力时，宜用整体法；而在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时或系统内各部分的加速度，运动状态不相同时常用隔离法。图4－3－12．如图4－3－1所示，某个物体在F1、F2、F3、F4四个力的作用下处于静止状态，若F4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变化，

5、其余三个力的大小和方向不变，则此时物体所受到的合力大小为()解析：由共点力的平衡条件可知，F1、F2、F3的合力应与F4等值反向。当F4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变时，F1、F2、F3的合力的大小仍为F4，但方向与旋转后的F4成120°，由平行四边形定则可得，此时物体所受的合力大小为F4。所以本题正确的选项应为C项。答案：C图4－3－2[例1]如图4－3－2所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心。一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点。设滑块所受支持力为N，OP与水平方向的夹角为θ。下列关系正确的

6、是()[思路点拨]本题属于三力平衡问题，可以根据任意二个力的合力与第三个力等大反向(即力的合成法)求解，也可以用正交分解法求解。[解析]法一：力的合成法取小滑块作为研究对象，受力分析如图所示，作出F和N的合力F′，由平衡条件知F′＝mg，从图中的几何关系有：法二：正交分解法取小滑块作为研究对象受力分析，建立如图所示的坐标系，由平衡条件有Fx合＝F－Ncosθ＝0Fy合＝Nsinθ－mg＝0[答案]A[借题发挥]求解共点力作用下物体平衡的一般步骤：(1)灵活选取研究对象；(2)将研究对象隔离出来，分析物体的受力情况并画受力示意

7、图；(3)根据物体的受力特点选取适当的方法，三力平衡时，往往力的合成法或力的分解法方便一些，物体受多力平衡时，一般选用正交分解法；(4)列方程求解，并检查答案是否完整、合理。答案：A[例2]如图4－3－4所示，保持θ不变，将B点向上移，则BO绳的拉力将()A．逐渐减小B．逐渐增大C．先减小后增大D．先增大后减小图4－3－4[思路点拨]以O点为研究对象进行受力分析，由平衡条件作出力的平行四边形，然后根据题中条件的变化作出连续变化的平行四边形，由平行四边形边长的变化规律判断力的变化规律。[解析]取结点O为研究对象，其受力情况如图

8、所示，OA绳的拉力TA、OB绳的拉力TB、OC绳的拉力TC，三力合力为零。作出TA、TB的合力，即有F＝TC＝mg，在OB绳移动的过程中，F始终是不变的，根据题中OB绳的变化情况作出几个连续变化后的平行四边形，由图中可知TB是先减小后增大的，TA是一直减小的，故选项C正确。[答案]C[借题