2018高中物理 第四章 物體的平衡 專題4.1 共點力作用下物體的平衡課件 教科版必修1.ppt

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第一節(jié)共點力作用下物體的平衡 從高聳的山峰 凌空托起的巨石到我們腳下的大地 從摩天高樓 電視塔到家庭中的家具 擺設 無一不處于平衡狀態(tài) 課堂引入 空中芭蕾平衡的藝術 疊石頭的最高境界 疊石頭的最高境界 作用在物體的同一點 或作用線相交于一點的幾個力稱為共點力 G F2 F1 F f N G 為了明確表示物體所受的共點力 在作示意圖時 可以把這些力的作用點畫到它們作用線的公共交點上 在不考慮物體轉動的情況下 物體可以當作質點看待 所以力的作用點都可以畫在受力物體的重心上 課堂引入 共點力 幾個力如果作用在物體的同一點 或者它們的作用線相交于一點 這幾個力叫做共點力 共點力 課堂引入 平衡狀態(tài) 物體處于靜止或者勻速直線運動的狀態(tài)叫做平衡狀態(tài) 靜止在桌面上的木塊 勻速行駛的汽車 靜止在斜面上的木塊 學習活動一認識平衡狀態(tài) 平衡的種類 如果物體緩慢移動則稱為準靜態(tài) B 動平衡 物體保持勻速直線運動狀態(tài) A 靜平衡 物體保持靜止狀態(tài) 平衡狀態(tài)的運動學特征 V 0或V不變 即 a 0注意 保持靜止和瞬時速度為0不同 學習活動一認識平衡狀態(tài) 一 平衡狀態(tài) 1 概念 一個物體在共點力的作用下 保持靜止或者做勻速直線運動 我們就說這個物體處于平衡狀態(tài) 2 什么是平衡狀態(tài) 我們周圍的樓房 樹木 課桌椅 粉筆盒都處于靜止狀態(tài) 凡是保持靜止不動的物體 我們就說它處于平衡狀態(tài) 除此之外 如果物體做勻速直線運動 我們也稱它處于平衡狀態(tài) 舉例 汽車沿直線勻速運動 是 物體被勻速舉高 是 汽車拐彎 不是 學習活動一認識平衡狀態(tài) 判斷 以下物體是否處于平衡狀態(tài) 1 天花板下懸掛的靜止的吊扇 2 粗糙斜面上靜止的木塊 3 光滑水平面上勻速直線滑動的冰塊 4 沿斜面勻速直線下滑的鐵箱 5 豎直上拋到最高點的籃球 6 拿在手上鉛球 松手的瞬間 答 1 2 3 4 是平衡狀態(tài) 5 6 不是平衡狀態(tài) 受力分析 1 天花板下懸掛的靜止的吊扇 F G 此時 構成二力平衡 合 受力分析 2 粗糙斜面上靜止的木塊 N 此時 和F的合力F 與G形成二力平衡 合 受力分析 3 光滑水平面上勻速直線滑動的冰塊 N v 此時F G形成二力平衡 合 受力分析 4 沿斜面勻速直線下滑的鐵箱 G N Ff F v 此時FN和Ff的合力 與 形成二力平衡 合 受力分析 5 豎直上拋到最高點的籃球 G 此時籃球只受到重力 的作用 合 而不為 受力分析 6 拿在手上鉛球 松手的瞬間 此時鉛球只受到重力 的作用 合 而不為 二 共點力作用下物體的平衡條件 1 共點力作用下物體的平衡條件是 物體處于平衡狀態(tài)時 它的受力平衡 2 當物體在二個力的作用下處于平衡狀態(tài)時 這二個力一定是等值 反向 共線 合力為零 上一頁 下一頁 退出 目錄 學習活動二 探究平衡條件 合外力為零 例1 如圖所示 在繞過兩個定滑輪的繩子的兩端懸掛兩個物體 它們分別重15N和20N 在兩個滑輪之間的繩上懸掛一個物體A 當a 90 時 這三個物體都處于平衡狀態(tài) 求A物體的重力 問題1 如圖所示 細繩CO與豎直方向成30 角 A B兩物體用跨過滑輪的細繩相連 已知物體B所受到的重力為100N 地面對物體B的支持力為80N 試求 1 物體A所受到的重力 2 物體B與地面間的摩擦力 3 細繩CO受到的拉力 小結 1 當物體受到多個共點力 在同一平面內 的作用時 也可用正交分解的方法 將各個力沿選定的直角坐標軸分解 建立直角坐標系時 一般盡量使更多的力落在坐標軸上 以減少分解力的個數(shù) 然后根據(jù)Fx合 0 Fy合 0列式求解 2 運用共點力平衡條件解題的步驟 1 選取研究對象 2 對所選取的研究對象進行受力分析并畫出受力分析圖 3 對研究對象所受的力進行處理 或合成或分解或正交分解 4 根據(jù)F合 0或Fx合 0 Fy合 0列方程求解 問題2 如圖所示 一個重為G的圓球 被一段細繩掛在豎直光滑墻上 繩與豎直墻的夾角為 則繩子的拉力和墻壁對球的彈力各是多少 共點力的平衡 例2 如圖所示 一個重為G的圓球 被一段細繩掛在豎直光滑墻上 繩與豎直墻的夾角為 則繩子的拉力和墻壁對球的彈力各是多少 解法一 合成法F F合 G cos FN Gtan 共點力的平衡 拓展 若再減小繩長L 上述二力大小將如何變化 例2 如圖所示 一個重為G的圓球 被一段細繩掛在豎直光滑墻上 繩與豎直墻的夾角為 則繩子的拉力和墻壁對球的彈力各是多少 解法二 分解法F F合 F2 G cos FN F1 Gtan 共點力的平衡 例2 如圖所示 一個重為G的圓球 被一段細繩掛在豎直光滑墻上 繩與豎直墻的夾角為 則繩子的拉力和墻壁對球的彈力各是多少 解法三 正交分解法X FN Fsin 0Y Fcos G 0解得 F G cos FN Gtan 共點力的平衡 3 應用共點力平衡條件解題的步驟 1 明確研究對象 2 正確分析研究對象的受力情況 并畫出受力圖 3 判斷物體是否處于平衡狀態(tài) 是否可以用共點力的平衡條件求解 4 運用平衡條件 選擇適當?shù)姆椒?列出平衡方程求解 5 解方程 對結果說明或討論 學習活動三 平衡條件的應用