共点力平衡问题的实际应用.ppt

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1、共点力平衡问题的实际应用一、物体的静态平衡:1.概念：物体在力的作用下处于静止的平衡状态，称为静态平衡。2、受力特点：处于静态平衡的物体所受共点力的合力为零。二、物体的动态平衡:1.概念：物体在力的作用下处于匀速直线运动的平衡状态，我们称为动态平衡。2、受力特点：处于动态平衡的物体所受共点力的合力为零。例1、如图所示，一个半径为r，重为G的圆球被长为2r的细线悬挂在墙上，求球对细线的拉力F′和球对墙的压力N′为？解：物体受力如图:细线对球的拉力F和墙对球的支持力N的合力F合，结合相互作用力的关系可得：例2、在水平地面上有一质量为11kg的物体，它受到与水平方

2、向成370角斜向上的50N的拉力作用，在水平方向做匀速直线运动，g=10m/s2，求物体与地面间的动摩擦因数（sin370=0.6,cos370=0.8）求解共点力体用下平衡问题的解题一般步骤：1)确定研究对象(物体或结点，结点不计重力)；2)对研究对象进行受力分析，并画受力示意图；3)分析判断研究对象是否处于平衡状态；4)根据物体的受力和已知条件，运用共点力平衡条件，选用适当方法计算求解。如图所示，重力为500N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200N的物体，当绳与水平面成60°角时，物体静止。不计滑轮与绳的摩擦。求地面对人的支持力和摩擦力。如图所示，细绳

3、ＭＯ与ＮＯ所能承受的最大拉力相同，长度ＭＯ〉ＮＯ，则在不断加重重物Ｇ的过程中（绳ＯＣ不会断）（）Ａ.ＯＮ绳先被拉断Ｂ.ＯＭ绳先被拉断Ｃ.ＯＮ绳和ＯＭ绳同时被拉断Ｄ.因无具体数据，故无法判断哪条绳先被拉断。ＭＮＯＧＣA物体处于一系列的平衡状态中，此过程中外力在发生变化，但合力始终为零。变化的外力一般是被动力（微变弹力、静摩擦力）。解决动态平衡问题的关键是：在变化中找到不变。动态平衡例1、如图所示，人站在岸上通过定滑轮用绳牵引小船，若水的阻力恒定不变，则在船匀速靠岸的过程中，绳的拉力和船受到的浮力如何变化？点评：多力平衡，正交分解用计算法进行分析。拉力T变大,浮

4、力F变小。例2、如图所示，一个重为G的球放在光滑斜面上，斜面倾角为α，在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住，使之处于静止状态，今使板与斜面夹角β缓慢增大，问：在此过程中，球对挡板、斜面的压力如何变化？θβ1、三角形定则：定一个力的方向、大小与另一个力的方向θβGFN1FN2F2θF1θGFN1FN2F2θF1θGFN1FN2F2θF1θGFN2点评：合力的大小、方向不变，一个分力的方向不变，则当两分力垂直时，另一分力有最小值。这是用三角形法则求物体的动态平衡。θG由力作用的相互性可得：对挡板压力先减小后增大,对斜面的压力始终减小。如图4所示，轻绳一端系在质量

5、为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接．用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及圆环B静止在图中虚线所在的位置．现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动．则此过程中，圆环对杆的摩擦力F1和圆环对杆的弹力F2的变化情况是例3、光滑的半球固定在水平地面上，球心正上方有一滑轮，轻绳的一端系一小球靠在半球上，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止，如图3所示，现缓慢地拉绳，在使小球沿球面上移过程中，半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化情况如何？2、相似法：只定一个力大小和方向其他不定GFNF拉

6、点评：合力大小方向不变，力的矢量三角形与几何三角形相似。T变小,N保持不变。一轻杆BO，其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO上，B端挂一重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮，用力F拉住，如图所示。现将细绳缓慢往左拉，使杆BO与杆AO间的夹角θ逐渐减少，则在此过程中，拉力F及杆BO所受压力FN的大小变化情况是如图4-1所示，在水平天花板与竖直墙壁间，通过不计质量的柔软绳子和光滑的轻小滑轮悬挂重物G=40N，绳长L=2.5m，OA=1.5m，求绳中张力的大小，并讨论：（1）当B点位置固定，A端缓慢左移时，绳中张力如何变化？（2）当A点位置固定，B端缓慢下

7、移时，绳中张力又如何变化？