第1节　共点力平衡条件的应用.ppt

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1、共点力作用下物体的平衡问题一、平衡状态：定义：一个物体在共点力的作用下，若保持静止或匀速直线运动，则该物体处于平衡状态。(1)静止：物体的______和_______都等于零的状态．速度加速度(2)匀速直线运动：物体的______不为零，其________为零的状态．速度加速度例1：下列物体处于平衡状态的是()A．静止在粗糙斜面上的物体B．物体在光滑斜面上由静止释放后沿斜面自由下滑C．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时亦即：物体处于平衡状态，则加速度a一定等于0，所受合外力一定为

2、零。讨论：若速度等于0，则物体是否一定处于平衡状态？举例：竖直上抛最高点答：不一定！AC【方法总结】判断物体是否处于平衡状态的方法：(1)根据物体的运动状态(看运动状态是静止，还是匀速运动)(2)根据物体的受力情况(看合力是否为零)．再练一个：下列说法正确的是(　　)A．竖直上抛物体达最高点时，物体处于平衡状态B．电梯匀速上升时，电梯中的人处于平衡状态C．竖直弹簧上端固定，下端挂一个重物，平衡后用力F将它在拉下一段距离后突然撤去力F，重物仍处于平衡状态D．只有加速度为零的物体才处于平衡状态BD①若物体受两个力

3、作用处于平衡状态，则这两个力一定等大、反向，即二力平衡．②若物体受三个力作用处于平衡状态，则这三个力中的任意两个力的合力一定与第三个力等大、反向思考：若物体在三个以上的力的作用下而处于平衡状态呢？有什么特点？③若物体受多个力作用处于平衡状态，其中任何一个力与其余力的合力等大、反向．二、平衡条件：对物体受力分析，则物体所受合力为零，即F合=0平衡问题的解题思路例2：如图所示，重力为G的电灯通过两根细绳OB与OA悬挂于两墙之间，细绳OB的一端固定于左墙B点，且OB沿水平方向，细绳OA挂于右墙的A点。求：当细绳OA

4、与竖直方向成θ角时，两细绳OA、OB的拉力FA、FB分别是多大?解法一：根据力的合成根据题意,选择电灯受力分析,它分别受到重力G，两细绳OA、OB的拉力FA、FB，可画出其受力图，由于电灯处于平衡状态,则两细绳OA、OB的拉力FA、FB的合力F与重力大小相等，方向相反，构成一对平衡力。FA=G/CoSθFB=G/Cotθ根据力的三角关系可得：解法二：根据力的效果分解根据题意,结点处受到电灯向下的拉力大小等于G，这个拉力产生了两个作用效果，方向如图所示,大小分别为F1，F2T=GF1F2F1=FA;F2=FBF

5、AFB由几何关系可得F1=FA=G/CoSθF2=FB=G/Cotθ例2：如图所示，重力为G的电灯通过两根细绳OB与OA悬挂于两墙之间，细绳OB的一端固定于左墙B点，且OB沿水平方向，细绳OA挂于右墙的A点。求：①当细绳OA与竖直方向成θ角时，两细绳OA、OB的拉力FA、FB分别是多大?FA=G/CoSθFB=G/Cotθ解法三：正交分解通过这个题，你感觉到最吃力的地方在哪里？受力分析？选坐标轴？还是列方程？先回顾一下每个知识点的要求，再做几个题训练一下（就用正交分解来做）：①如图所示，物体重G=100N，并

6、保持静止．绳子AC与BC分别与竖直方向成30°角和60°角，则绳子AC和BC的拉力分别为多大?②如图所示，一个重为G的小球用两根细绳OA、OB拴住处于静止状态，绳OA是水平的，求两根绳对小球的拉力．三、动态平衡问题何谓动态平衡？物体在多个力作用下处于平衡状态，其中部分力发生变化，但物体始终处于受力平衡的状态。例4：如图所示．挡板AB和竖直墙之间夹有小球，球的质量为m，则挡板与竖直墙壁之间的夹角θ缓慢增加至θ=90°时，AB板及墙对球压力如何变化？关键字眼：缓慢、逐渐变化思路一：试一下解析法是否可行（自己动手丰

7、衣足食）点评：可以通过正交分解写出各个力的表达式，借助表达式中θ的变化分析各个力变化的情况。思路二：图解法物体受三个力作用：重力G，垂直于墙的弹力N1和垂直于挡板的弹力N2的作用，当挡板与竖直墙壁之间的夹角θ缓慢增加时物体可以看做处于一系列的动态平衡状态．即任意两个力的合力一定始终与第三个力等大反向，且构成矢量三角形。都逐渐减小N1’’重力大小方向均未发生变化（将其反向可看作另外两个力的合力），在整个变化过程中，可看作两个拉力的合力大小始终为G,方向始终竖直向上，且其中一个分力（N1）方向也始终不变，大小随着

8、F2的变化而变化，则构成的动态的矢量三角形如图。N1’N2’N2,,整个变化过程中，由平衡条件知，两个弹力的合力N大小方向都不变(等于G)，与向下的重力等大反向．据此可知作出几组平行四边形，反映出N1、N2的变化情况，如上图所示．当θ逐渐增大时，N2与竖直方向的夹角逐渐减小，N2→N′2→N″2；当θ＝90°时，N2＝N＝G＝mg，所以N2逐渐减小，N1逐渐减小．动态平衡问题的分析方法：(1)解析法