共点力的平衡及其应用PPT课件
合集下载
共点力的平衡ppt课件
常见的方法有：正交分解法、合成法、相似三角形法、按力的作用效果分解等 （4）求解平衡方程； （5）讨论解的合理性和实际意义。
作者编号：43999
新知学习
【例题】如图，半径为R的光滑半球的正上方，离球面顶端距离为h的O点，
用一根长为l的细线悬挂质量为m的小球，小球靠在半球面上．试求小球对球
面压力的大小．
作者编号：43999
新知学习
01 物体的平衡状态
1.平衡状态：如果一个物体保持静止或做匀速直线运动,我们就 说这个物体是处于平衡状态
静止的石头
作者编号：43999
匀速运动的电梯
新知学习
起飞阶段 平稳飞行阶段
降落阶段
作者编号：43999
飞机从起飞到以一定速度平稳飞行，再 到降落，最后停在机场的停机坪上。在这个 过程中，飞机经历了哪些阶段？在各阶段飞 机处于什么样的状态？
作者编号：43999
课堂练习 2.在如图所示的甲、乙、丙、丁四图中，滑轮光滑且所受的重力忽略不计，滑轮的轴 O安装在一根轻木杆P上，一根轻绳ab绕过滑轮，a端固定在墙上，b端下面挂一个质 量为m的重物，当滑轮和重物都静止不动时，甲、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹 角均为θ，乙图中木杆P竖直。假设甲、乙、丙、丁四图中滑轮受到木杆P的弹力的大 小依次为FA、FB、FC、FD，则以下判断正确的是 ( B ) A.FA＝FB＝FC＝FD B.FD>FA＝FB>FC C.FA＝FC＝FD>FB D.FC>FA＝FB>FD
力的三 角形法
对受三力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移使三力组 成一个首尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦 定理或相似三角形等数学知识求解未知力
作者编号：43999
作者编号：43999
新知学习
【例题】如图，半径为R的光滑半球的正上方，离球面顶端距离为h的O点，
用一根长为l的细线悬挂质量为m的小球，小球靠在半球面上．试求小球对球
面压力的大小．
作者编号：43999
新知学习
01 物体的平衡状态
1.平衡状态：如果一个物体保持静止或做匀速直线运动,我们就 说这个物体是处于平衡状态
静止的石头
作者编号：43999
匀速运动的电梯
新知学习
起飞阶段 平稳飞行阶段
降落阶段
作者编号：43999
飞机从起飞到以一定速度平稳飞行，再 到降落，最后停在机场的停机坪上。在这个 过程中，飞机经历了哪些阶段？在各阶段飞 机处于什么样的状态？
作者编号：43999
课堂练习 2.在如图所示的甲、乙、丙、丁四图中，滑轮光滑且所受的重力忽略不计，滑轮的轴 O安装在一根轻木杆P上，一根轻绳ab绕过滑轮，a端固定在墙上，b端下面挂一个质 量为m的重物，当滑轮和重物都静止不动时，甲、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹 角均为θ，乙图中木杆P竖直。假设甲、乙、丙、丁四图中滑轮受到木杆P的弹力的大 小依次为FA、FB、FC、FD，则以下判断正确的是 ( B ) A.FA＝FB＝FC＝FD B.FD>FA＝FB>FC C.FA＝FC＝FD>FB D.FC>FA＝FB>FD
力的三 角形法
对受三力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移使三力组 成一个首尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦 定理或相似三角形等数学知识求解未知力
作者编号：43999
高中物理《共点力的平衡》课件ppt
[题6]物体m放在粗糙的斜面上保持静止，现用水平力F推物 体m，在力F由零逐渐增加而物体m仍静止的过程中，物体m 所受的（ ）。 A、静摩擦力逐渐减小到零； B、静摩擦力的方向可能改变； C、合外力逐渐增大； D、斜面支持力增大。
作业点评
0≤≤90三角函数动态变化：
sinθ y ; r
cosθ x ; r
由平行四边形确定两分力的大小。
0
FOB
FOA F
FOA
F； sinα
FOB
Fctg α。
[课课练p.72题11]如图所示，汽缸内可燃气体点燃后膨胀，对 活塞的推力F=1100N，连杆AB与竖直方向间的夹角为=30，则 这时活塞对连杆AB的推力F1和对汽缸壁的压力F2分别为多大？
解析：由活塞挤压效果确定F两分力方向；
F合y=0。
F合 F合x2 F合y 2； F合 0，即 F合x 0和F合y 0。
3、运用共点力平衡条件时的注意事项： ①正确分析物体的受力情况。 ②合理运用力的合成或分解方法，将不在同一直 线上的力化为同一直线上的力。
③运用平衡条件列出方程，求得所需结果。
二、课堂示例
[示例1]用弹簧测力计沿着光滑斜面的方向将一块所
[题3]竖直墙上有一重为G的物块，在与竖直方 向成角的斜向上的推力F作用下匀速向上运动， 求：墙与物块间的动摩擦因数。
[题4]一重为G的物块放在倾角为的斜面 上正好能向下匀速运动。求：物块与斜面 间的动摩擦因数。
[题5]一重为G的物块放在倾角为的 斜面上在水平恒力F作用下，处于： ⑴静止状态；⑵向上匀速运动状态。 求：以上两种情况下的摩擦力。
G
[情景3] 返回舱返回地 球带着主降落伞匀速下 降受的力。
[情景4] 返回舱在进行
共点力平衡应用实用版精品PPT课件
再以 B 为研究对象，它受到重力 mg，三棱柱 对它的支持力 FAB，墙壁对它的弹力 F 的作用 (如图所示)而处于平衡状态，根据平衡条件有 竖直方向上：FABcos θ＝mg 水平方向上：FABsin θ＝F 解得 F＝mgtan θ，所以 Ff＝F＝mgtan θ.
答案 (M＋m)g mgtan θ
实际 问题
法选或―用―隔整→离体法
确定研 对研究对
画受
究对象 ―→ 象受力分析 ―→ 力图
将合某―成些―或―力分→进解行
作出平行 四边形
条―根―件据―F平合―＝衡→0
列平衡方 程求解
二、
解析 球的重力使球产生两个作用效果，一是对挡板造成 压力，二是对斜面造成压力．由此可作出如图甲所示的分 解重力的平行四边形．当 P 板逐渐转动到不同位置时，上 述分析将有不同的分解重力的平行四边形与之对应．在所 有这些平行四边形中，重力 G(即合力)的大小和方向不
解决平衡问题的常用方法 1．整体法与隔离法：正确地确定研究对象或研究过程，
分清内力和外力． 2．平行四边形定则和三角形定则；确定合矢量与分矢量
的关系． 3．正交分解法：物体受多个力的平衡情况． 4．力的合成法
特别适合三个力平衡时，运用其中两力之和等于第三 个力列方程求解． 5．图解法：常用于处理三个共点力的平衡问题，且其中 一个力为恒力、一个力的方向不变的情形．
6．相似三角形法
在共点力的平衡问题中，已知某力的大小及绳、杆等
模型的长度、高度等，常用力的三角形与几何三角形
相似的比例关系求解．
7．正弦定理
如果物体受三个不平行力而处于平衡状态，如图所示，
则
sin
18F01°－θ1＝sin
F2 180°－θ2
高中物理 共点力的平衡及其应用57页PPT
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
谢Байду номын сангаас！
高中物理 共点力的平衡及 其应用
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
必修1共点力的平衡条件精品PPT课件
A、B两物体的重分别为G1＝10 N和G2＝2 N， 用轻绳相连后跨过光滑滑轮放置，物体均静止， 试分析A、B的受力情况，求出各力的大小， 说出理由。
共点力的平衡条件 一.共点力 作用在物体的同一点，或作用线相交于一点的几个力称为共点力。
N
F1
F2
F1
f
F 限速 40km/s
F3
F2
G
G
❖为了明确表示物体所受的共点力，在作示意图时，可以把这 些力的作用点画到它们作用线的公共交点上。
❖在不考虑物体转动的情况下，物体可以当作质点看待，所以 力的作用点都可以画在受力物体的重心上。
F0
F x
F y
0 0
⑤解方程(组)，必要时验证结论。
共点力的平衡条件 三.学以致用
1.质量为m的木块在与水平方向成θ角的推力F的作用 下，在水平地面上作匀速运动，已知木块与地面间 的摩擦因数为μ，那么木块受到的滑动摩擦力为：
A. μmg
B. μ(mg+Fsinθ)
θ
C. μ(mg-Fsinθ)
m
θ
此题答案： 向上 m (时 si n ： co )M s 向下 m (Байду номын сангаас si n ： co )M s
• 如图物体 A 在竖直向上的拉力 F 的作用下能静止 在斜面上，则关于 A 受力的个数，下列说法中正 确的是
• ( A ) A 一定是受两个力作用 • ( B ) A 一定是受四个力作用 • ( C ) A 可能受三个力作用 • ( D ) A 不是受两个力作用就是受四个力作用
正交分解法
此方法是力学解题中应用最普遍的方法，应注意学习。
⑴共点力作用下物体的平衡条件是：F合= 0； ⑵在建立直角坐标系时，要考虑尽量减少力的分解。
《共点力的平衡》力与平衡PPT【优质版】共52页
《共点力的平衡》力与平衡PPT【优质 版】
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
▪
谢谢！
52
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
▪
谢谢！
52
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
高一物理共点力平衡应用优秀PPT
N = G cos300
F
上才可以由静止开始滑下。
N = G cos300
F2 = G tan300
解上面的方程组，可得 轻气球重16N，空气对其浮力F浮为22N，由于受到水平风力的作用，使轻气球的绳子与地面成60度角，如图所示。 f 8万吨质量都悬在这两根主缆上，则每根主缆的张力约为（ ）
G1
F = mg sin300 +μ mgcos300
N
f
F11
60o F1
G2
G1
F12
60060o G
由平衡条件可知，在这两个方向上的合 力分别等于零
N
f
F11
f + F11= G 1
(1)
60o
F1
G2
N =F12 + G2
(2)
G1
F12
60060o G
G sin60o = f+ F1cos60o (1) N=Gcos60o+F1sin60o (2)
1．共点力：几个力如果作用在物体的 同一点，或者它们的作用线相交于一点，
这几个力叫做共点力．
2、竖直上抛的物体运动到最高点时，
这一瞬时的速度为零（静止），但
这一状态不可能保持，因而这一不
能保持的静止状态不属于平衡状
态．
F3
F2 F1
3、力的平衡：作用在物体上的几个力的 合力为零，这种情形叫做力的平衡． F合=0，则在任一方向上物体所受合力也 为零． 特例：
F2 = mg/ cos α
学以致用
物体在共点力的作用下，下列说法中正确的是 （C D ）
A . 物体的速度在某 一时刻等于零，物体 就一定处于平衡状态 .
人教版2019高中物理必修一3.5共点力的平衡 课件(共51张PPT)
二、动态平衡的处理方法（解析式法）
(多选)如图所示，质量分别为m、M的甲、乙两个物体系在一根通过轻质光滑定 滑轮的轻绳两端，甲放在水平地板上，乙被悬在空中，若将甲沿水平地板向左缓 慢移动少许后，甲仍静止，则 A.绳中张力变小 B.甲对地面的压力变大 C.绳子对滑轮的力变大 D.甲所受的静摩擦力变大
三、典例解析
【例题2】生活中常用一根水平绳拉着悬吊 重物的绳索来改变或固定悬吊物的位置。 如图悬吊重物的细绳，其O点被一水平绳 BO牵引，使悬绳AO段和竖直方向成θ角， 若悬吊物所受的重力为G，则悬绳AO和水 平绳BO所受的拉力各等于多少？
三、典例解析
方法1：合成法 解析：F4为F1和F2的合力， 则F4与F3平衡，
2.分析步骤
①分析物体的受力及特点；
②利用平行四边形定则，作三力 矢量三边形； ③根据矢量三角形和几何三角形 相似作定性分析；
二、动态平衡的处理方法（拉密定理法---正弦定理）
【例3】如图所示，两根轻绳一端系于结点O，另一端分别系于固定圆环上的A、B两点，O为圆 心。O点下面悬挂一物体M，绳OA水平,拉力大小为F1，绳OB与绳OA成120°，拉力大小为 F2．将两绳同时缓慢顺时针转过75°，并保持两绳之间的夹角始终不变，物体始终保持静止状 态．则在旋转过程中，下列说法正确的是（ ）
我们可以根据平行四边形定则，求任意两个力的合力为一个力，最终把 三力平衡问题转化为二力平衡问题。即三力的合力为0。
思考与讨论
如果物体受到三个以上的力作用， 你认为受共点力作用的物体，在什么 条件下才能保持平衡呢？
我们可以根据平行四边形定则，任意一个力与其余各力的合力大小 相等、方向相反、作用在同一条直线上，最终把多力平衡问题转化为二 力平衡问题。即物体所受的合力为0。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验与探究：
1、将三个弹簧秤放在一个 平面内，挂钩挂在一起；
F1 O
F2
2、先将其中两个成一定角度固定； 3、用手拉第三个弹簧秤，平衡时记下三个弹簧 秤的示数F1、F2、F3以及各力的方向； 4、按各力大小和方向作出力的图示 演 示
F3
任意两个力的合力与第三个力大 小相等，方向相反，作用在同一直 线上。
V
N f
F
G
G
结论
• 可见平衡是普遍的,并非物体只有在不受力 的时候才保持静止或匀速直线运动状态,物 体在共点力作用下也能处平衡. • 那么,什么才是共点力的平衡呢?共点力的 平衡需要哪些条件呢?怎样应用共点力的平 衡来解有关的物理问题呢?
学习目标：
• • • • • • • • • • 1、知识与技能： （1）知道什么叫共点力作用下物体的平衡状态。 （2）知道共点力作用下的物体的平衡条件。 （3）掌握共点力的平衡条件并能处理平衡问题。 2、过程与方法： （1）通过 简单的物理现象，认识共点力和共点力 下的物体的平衡状态。 （2）能从简单的二力平衡设计实验，得出三力的 平衡，总结推理得出共点力的平衡条件。 （3）根据共点力的平衡条件对简单的现象进行分 析。 3、情感态度价值观： 培养学生能从简单的问题出发，善于思考，从 中发现规律性的知识的能力。认识生活中的平衡也 是一种美。
共点力的平衡条件 自我测验
根据概念来判断下面的物体 是否处于平衡状态:
（1）静止在水平面上的木箱 （2）平直马路上在牵引力作用下匀速前进的汽车 （3）用细线悬挂在天花板上的静止小球 （4）刹车后停下来了的汽车 是 是 是 是
（5）用细线悬挂在天花板上的静止小球，在剪断 ? 细线的瞬间 （6）竖直上抛达到了最高点的小球(不计空气阻 ? 力)
从刚才的例子,我们可以得到:
我们对(1),(2),(3),(6)受力分析:
N N F G
V
T
f
(1)
(2)
G
(3) G
(6) G
处于平衡状态物体的共同点:F合为零; 处于非平衡状态物体:F合不为零.
概括与总结
• 以上是我们从生活中的例子定性的来研究 受共点力作用的物体的平衡,如果处于平衡 状态下的物体受二个力或者三个力或者是 多个力的作用,力与力之间有什么关系呢?
知识回顾
• 1. 什么是共点力? (1)几个力如果都作用在物体的同一点上或 者它们的作用线相交于同一 点 .
2.物体在不受力的时候 ,它能保持什么状态? 静止状态或匀速直线运动状态.
思考
• 是不是物体 只有在不受力的时候 才保持静 止或匀速直线运动 呢 ?
N
N
N2
N1
f静
F
G
G
G
N F
●
f G
摩擦力的 大小吗？
x
F1
平衡方程： X：F1-Ff=0
Y：F2+FN-G=0
G
这就是正交分解法
通过解此题得到用正交分解法解 共点力平衡问题时一般有四个步骤。
第一步：确定研究对象和运动状态 第二步：受力分析，画出受力图， 建立适当坐标系。 第三步：对力进行正交分解, 据平衡条件建立方程． 第四步：解方程，求出未知量。
课下思考
解决共点力的平衡问题的思路?
共点力的平衡条件
二、在共点力作用下物体的平衡条件
物体所受合力为零即： F合= 0 1.两个共点力使物体平衡: 这两个力等大反向. F1- F2=0 2.三个共点使物体平衡 任意两个力的合力与第三个力等大反向. F12-F3=0 3.N个共点力使物体平衡:任意N-1个力 的合力与第N个 力等大反向。FN-1- FN=0
共点力平衡的应用
例：长方形木块静止在倾角为θ的斜面上，那么 斜面对木块作用力的方向（ D ）
A 、沿斜面向下 B、 垂直斜面向下 C 、沿斜面向上 D 、竖直向上 解析：木块的受力如图：
N F
合
f
θ
G
共点力平衡的应用
例：用与水平方向成θ 角的力F拉质量为m物体，使其 沿水平面向右匀速运动。请同学们分析物体的受力， 并画出力的示意图。
2.常见的几种平衡 二力平衡 静 止 匀 速 直 线
静止在水平面上 的物体 N
三力平衡
小球静止在斜面上
四力平衡
水平力推桌未动 N
N2
N1
f静 G
F
G
匀速下落的雨滴
G
物体沿斜面匀速下滑
F
●
N
f
水平匀速行驶的 汽车 V
N f G
F
G
G
共点力作用下物体的平衡
• 1.平衡状态 • 物体处于静止或保持匀速直线运动的状 态. • 2共点力的平衡 • 物体如果受到共点力的作用且处于平衡 状态.
思考与讨论
质量为2千克的物体放在水平桌 面上（取g=9.8N/kg）。
（1）受到哪几个力作用？
（二个力，重力G和支持力F ） （2）能称之为平衡吗？ （能，在两力作用下，物体处于静止 状态）
F G
（3）支持力的大小和方向如何？ （支持力的大小与重力大小相等，等于19.6牛顿，
方向竖直向上。）
结论：两个力大小相等，方向相反，作用在同一 直线上，物体处于平衡状态。（二力平衡）
思考题：
由二力平衡的条 件和刚才三力平 衡的实验，能否 推出多个（三个 以上）共点力平 衡的条件？
拓展: 若物体在n个共点力作用下处于平衡，
则其中(n-1)个力的合力与第n个力大小 相等、方向相反、且在一条直线上．
F2
F1 F12合 F3
O
物体在共点力作用下的平衡条件是 所受合外力为零。即：F合 = 0
求解平衡问题常用的方法：
（1）物体在三个以上共点力作用下处于平 衡时，一般利用正交分解法列方程求解。
（2矢量三角形法:首尾相接,尾首相连.
(3)平行四边行法 (4)图象法
课堂小结
共点力的平衡条件
一、共点力： 几个力都作用在物体的同一点上， 或几个力的作 用线相交于同一点，这几个力就称为共点力。 二、共点力作用下物体的平衡 （1）物体处于静止或者保持匀速直线运动的状态 叫做平衡状态。 （2）物体在共点力作用下的平衡条件是所受合外 力为零。即：F合 = 0 。 (3)求解平衡问题常用的方法：