共点力平衡
例9、物体的质量为1千克,物体与地面间的摩 擦系数为0.2,求水平拉力为多少时,可以使 物体匀速运动?
例10、人重600牛,站立在重为300牛的木板 上,如图所示,绳子和滑轮的质量均不计,如 要使整个系统静止不动,则人对绳子的拉力为 多大?木板对人的支持力为多大?
两个物体都静止,思路为整 体法受力分析
E
F α A D C
例16:如图所示,大三角劈C置于粗糙水平面 上,小三角劈B置于斜面上,B的上面又放一 个小木块A,在A、B一起匀速下滑的过程中, 下列说法正确的是:( ) A、木块A受到方向向左的摩擦力 B、木块A对B的压力小于A的重力 C、B与C之间的滑动摩擦系数=tg D、水平地面对C没有摩擦力作用
例20:如图所示,A物块重10牛,与竖直墙壁 间的摩擦系数为0.5,用一个与水平方向成45 角的力F作用在A上,要使A静 止在墙上不滑 动,则F的取值范围为
空间力系
例21:如图所示,在倾角θ=30°的粗糙斜面 上放一物体,重力为G.现用与斜面底边平行的 力F=G/2推物体,物体恰能在斜面上做匀速直 线运动,求物体与斜面间的动摩擦因数.
例17:如图所示,球重为G,半径为R,木块 厚为h,重为W,不计一切摩擦。当对木块施 以水平推力F后,球对地的压力刚好为零,则 力F的大小为___________,木块对地面的压 力大小为________。
例18:如图所示,总长为L的轻绳两端各系一 个重量为G的小圆环,两环都套在同一水平直 杆上,在轻绳的中点挂一个重为2G的物体, 已知圆环所受的最大静摩擦力等于压力的0.5 倍,求两圆环在杆上静止的最大距离x.
θ
例14:将质量为m的小球沿光滑圆弧面缓慢上 滑。如图所示,则拉力F、弹力N如何变化
三个力,其中一个力大小方 向不变,另外两个力方向都 在变,则用相似三角形解决。
连接体问题
例15:如图所示,两轻环E和D分别套在光滑 杆AB和AC上,AB和AC夹角为α,E与D用细 线连接。一恒力F沿AC方向拉环D,当两环平 衡时,细线上张力等于 。
例1:物体受到N个力的作用而平衡,若此时 撤去向东2N的力的作用,则物体的合力为多 大?方向如何? 如果不撤去向东2N的力,而是将这个力方向 突然变成向南,大小不变,则物体所受的合力 又为多大?方向如何?
解题步骤:
a.确定研究对象, b. 进行受力分析 c. 确定正交分解的两个方向。将不在正交分解 上的力进行正交分解。 d.排方程, F x 0 和 F y 0 e.求解、并验证
例13:一重物用三根细绳固定, 1)当A点逐步向左移动时,则三根细绳的拉力 如何变化? 2)当B点逐渐向上移动,则三根细绳的拉力又 如何变化?
三个力,而且特点是:一个力大 小方向不变,另外两个力中有一 个方向不变。就用动态三角形的 方法解决
质量为m的球置于倾角为θ的光滑斜面上,被 与斜面垂直的光滑挡板挡着,如图所示。当挡 板从图示位置缓缓作逆时针转动至水平位置的 过程中,挡板对球的弹力N1和斜面对球的弹 力N2的变化情况是( ) (A)N1增大 (B)N1先减小后增大 (C)N2增大 (D)N2减小
动态分析
例11:物体重为20牛,人重500牛,求人缓慢 的向前走一步,则拉力,支持力和地面对人的 摩擦力如何变化?
多于三个力的,用正交分解法进行动态 分析。找到变化的量和不变的量
例12:如图所示,小船通过一固定的滑轮用细 绳牵引,设水的阻力不变,求船在匀速靠岸过 程中,绳的拉力和船所受的浮力如何变化?
例19:如图所示,一条足够的轻绳跨过两个等 高的轻质定滑轮(不计大小和摩擦),两端分 别接上质量m1=4kg在滑轮之间的一段绳上悬 挂物体m,为使三个物体处于平衡状态,则下 列哪种情况可使三物体保持平衡状态? A、 m 2 kg , m 2 1 . 5 kg B、 m 4 kg , m 2 3 kg C m 3 kg , m 2 1 . 5 kg D、 m 1kg , m 2 4 kg
例题3:光滑斜面上用细线吊着一重物G=10N, 小球处于静止状态=300,=600,求:细绳 的拉力,和斜面的弹力。
例4、如图,一木块放在水平桌面上,在水平 方向共受三个力即F1、F2和摩擦力作用,木块 处于静止状态,其中F1=10N、F2=2N。若撤 去力F2,则木块在水平方向受到的合力可能为 A.2N,方向水平向右 F F B.8N,方向水平向右 C.1N,方向水平向右 D.零 (ACD)
例7、水平横梁的一端A插在墙壁内,另一端 装有一小滑轮B。一轻绳的一端C固定于墙壁 上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10kg的 重物,∠CBA=30°,如图所示,则滑轮受到 绳子的作用力为 ( )
C
若要求横梁对滑轮的力呢?
300 B
m
A
滑轮组问题
例8、已知m1=10kg,m2=20kg,求地面对物 体2的支持力及摩擦力。
例题1:水平面上放着质量为1千克的物体,如 果物体与水平面间的滑动摩擦系数为为0.2,如 果要使物体匀速直线运动,则需加与水平面成倾角为370 的斜面上,物体与斜面间的摩擦系数为0.5, 如果要使物体在斜面上匀速下滑,求:斜面对 物体的弹力、摩擦力,和作用在物体上平行于 斜面的力的大小和方向?
共点力作用下物体的平衡
基本概念 1、共点力:几个力作用在物体的同一点或者它 们的作用线相交于一点的力
2、平衡状态:物体所处的静止、匀速直线运动、 匀速转动的状态叫做平衡状态。
平衡条件: 1.二个共点力共同作用下物体的平衡条件:等值、 反向、共线 2.多个共点力共同作用下物体的平衡条件:合力为 零。 F 0 理解: 三个共点力共同作用下物体的平衡:可以理解为其 中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线。 四个共点力共同作用下物体的平衡:可以理解为其 中任意三个力的合力与第四个力等值、反向、共线。 N个力共同作用下物体的平衡:可以理解为其中任 意N-1个力的合力与第N个力等值、反向、共线。
1 2
三角架问题:
例5、将重为50N的物体以如图方式悬挂着, 求(1)每根绳所受的拉力 2)如果增加物体的重力则哪根绳子先断? 3)如果A段绳所能承受的最大拉力为42N,B段 绳所能承受的最大拉力为48N,则最多能挂多 大重物?
A 37º 53º B
例6:AC是固定在墙上的轻杆,BC为一细绳, 现用杆和绳固定一质量为1千克的物体,AC长 0.6米,BC长0.8米,如图所示,求AC、BC所 受的力?
3.5共点力的平衡课件
共点力平衡条件是: F合=0
注意: 物理学中有时出现”缓慢移动”也说明物体处于平衡状态.
物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合力一定与第三
处
合成法 个力大小相等,方向相反,根据勾股定理、正弦定理、余弦定理等三
理 平
角形数学知识求解。
衡
图解法
问
物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按力的效果分解,则
O
G
合成法
A
F3
F1
F3
sin
G
sin
. F1
B
O
F2
F2
F3
tan
G
tan
F3 G
G
分解法
先分解、后平衡
A F1
y
F1 sin
B.
F1 cos
O
F2
G F3 G
O点受力如图
对O点由共点力平衡条件
水平方向: F1 cos F2
竖直方向:F1 sin F3 G
x
由上面两式解得:F1
G
sin
方法
步骤
(1)列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式 解析法
(2)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况
(1)根据已知量的变化情况,画出平行四边形边、角的变化 图解法
(2)确定未知量大小、方向的变化
相似法
用力的矢量三角形与几何三角形相似列比例式,然后进行 分析。
1、解析法
1、如图所示,A、B两物体的质量分别为mA和mB,且mA>mB,整个系统处于 静止状态,小滑轮的质量和一切摩擦均不计.如果绳的一端由Q点缓慢地 向左移到P点,整个系统重新平衡后,物体A的高度和两滑轮间绳与水平 方向的夹角θ的变化情况是( D ).
共点力的平衡条件-PPT
第五节 共点力的平衡条件
3.在竖直墙壁上,用斜向上的恒力按着一重为G的木块 沿墙壁作匀速运动,F与竖直方向的夹角为θ,求滑 动摩擦因数μ。
F
θ
N
f
G
此题答案: G F cos
F sin
F
f
N
G
G F cos F sin
5
第五节 共点力的平衡条件
4.如图所示,斜面倾角θ,木块M和斜面间滑动摩擦因 数为μ,问物体m质量多大时,才能使木块匀速运 动?。
A. μmg
B. μ(mg+Fsinθ)
θ
C. μ(mg-Fsinθ)
D. Fcosθ
此题答案: B、D
3
第五节 共点力的平衡条件
2.某公园要在儿童乐园中建一座滑梯,已知斜面与物体 间滑动摩擦因数μ= 0.75,那么倾角θ至少要多少度儿 童在斜面上才可以由静止开始滑下?
要多少度?
此题答案: 倾角θ至少要37°
第五节 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
G
40km/s
F3
F2
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。
7
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。
正交分解法把矢量运算转化成标量运算,极大的降低了数学
共点力平衡ppt课件
y
F1
F2
O
x
(2)正交分解各力:将每一个不在坐标轴上的力分解到 x 轴和
(2)将不在坐标轴上的力分解到坐标轴上;
y 轴上,并求出各分力的大小,如图所示.
y
(3)分别求出 x 轴、y 轴上各分力的矢量和,即:
Fx=F1x+F2xF2
+… F1y F2y
F1
Fy=F1y+F2y+…
F1x x
F2X O
的物体
动
面上
FN
Ff
mg
匀速下落的雨 物体沿斜面匀
滴
速下滑
FN
Ff
mg
水平匀速行驶
的汽车
1、将物体所受重力按力的作用效果进行分解,下列图中错误的
是( C )
A.
B.
C.
D.
PA R T. 3
求共点力的合力
力的正交分解法
1)原理:把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解。
2)步骤:
(1)建立xoy直角坐标系
之间的动摩擦因数取 0.4,为使儿童在滑梯游戏时能在
滑板上滑下,滑梯至少要多高?
【分析】 将滑梯抽象为一个斜面的模型,以正在匀速滑下
的小孩为研究对象。
小孩受到三个力的作用:重力G、斜面的支持力FN和滑动
摩擦力 Ff 。
当这三个力的合力为0时,小孩
能在滑板上获得一定速度后匀
速滑下,则斜面的高度即为所
2
2
(4)求共点力的合力:合力大小 F= Fx+Fy,合力的方向与
Fy
x 轴的夹角为 α,则 t轴上个分力矢量和,即
Fx = Fx1 +Fx2+ Fx3+……
Fy = Fy1+Fy2+ Fy3+……
受力分析共点力平衡
受力分析共点力平衡在物理学中,受力分析是研究物体静止或平衡的重要方法之一、在受力分析中,共点力平衡是研究多个力作用于同一点上的情况,即这些力合成为零。
本文将详细介绍共点力平衡的概念、原理和一些典型应用。
共点力平衡是指作用于同一点的力合成为零,即这些力的合力为零。
当一个物体处于静止或平衡状态时,所有作用于该物体的力都合成为零。
对于共点力平衡,可以应用牛顿第一定律来进行分析。
牛顿第一定律也被称为惯性定律,它指出:如果一个物体处于静止或匀速直线运动状态,那么该物体所受的合力为零。
这意味着,当一个物体处于静止或平衡状态时,其所受的合力为零。
在共点力平衡的分析中,首先需要绘制该力的示意图,并标出力的方向和大小。
然后,可以利用所学到的平衡方程来解算合力为零的未知物体。
平衡方程可以根据具体情况进行调整,常用的平衡方程有:水平向合力为零、竖直向合力为零和力矩平衡。
通过平衡方程,可以计算出未知物体的质量、力的大小或角度等信息。
下面通过一个实例来说明共点力平衡的应用。
假设有一根细而坚韧的绳子,在绳子的一端悬挂一个质量为m的物体,另一端系有一个带有刻度的弹簧秤。
当物体悬挂着静止时,可以通过共点力平衡来计算物体的质量。
假设物体所受重力为G,弹簧秤所示的拉力为T,重力和拉力合成为零。
所以可以得到以下平衡方程:G+T=0。
根据牛顿第二定律,重力G可以表示为G = mg,其中m是物体的质量,g是重力加速度。
又根据弹簧秤所示的拉力可以表示为T = kx,其中k是弹簧的弹性系数,x是弹簧的伸长量。
代入以上方程,可以得到mg + kx = 0。
由此可以解算出物体的质量m = -kx/g。
在这个例子中,共点力平衡的分析帮助我们计算出物体的质量。
这种方法在实际生活中有广泛的应用,比如重量衡量、桥梁建设、物体悬挂等。
总结起来,共点力平衡是研究物体静止或平衡状态的重要方法之一、通过分析作用在同一点上的力,可以应用平衡方程解算出未知物体的质量、力的大小或角度等信息。
高中物理必修一 3.5 共点力的平衡
针对训练2 如图5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
FN,OP与水平方向的夹角为θ,重力加速度为g,下列关系正确的是
√A.F=tamngθ
B.F=mgtan θ
C.FN=tamngθ
D.FN=mgtan θ
图5
解析 对小滑块进行受力分析,如图所示,将FN沿水平方向和竖直方向 进行分解,根据平衡条件列方程. 水平方向有:FNcos θ=F 竖直方向有:FNsin θ=mg 联立解得 F=tamngθ,FN=smingθ.
则a、b两弹簧的伸长量之比为
图3
√A.34
B.43
C.45
D.54
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
解析 对小球受力分析,受到重力和两个弹簧的弹力,如图所示, 则有:FFab=mmggcsoins 3377°°=34 而Fa=kxa,Fb=kxb 解得xxab=34 故A正确,B、C、D错误.
当受到沿水平方向吹来的风时,金属丝偏离竖直方向一个角度.风力越大,
偏角越大.通过传感器,就可以根据偏角的大小指示出风
力.那么风力大小F跟金属球的质量m、偏角θ之间有什么
样的关系呢?(重力加速度为g)
答案 见解析
图4
解析 选取金属球为研究对象,它受到三个力的作用,金属球处于平衡 状态,这三个力的合力为零.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
考点二 三力平衡问题
5.(2020·梅河口市博文学校高一上期末)如图3所示,
两根完全相同的轻弹簧a、b上端固定在竖直墙壁上,
下端连接在小球上.小球静止时,弹簧a、b与竖直方
共点力的平衡条件
共点力的平衡条件1、几个力共同作用于一点,或力的作用线相交于一点,这几个力成为共点力.2.平衡状态: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.3.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,就叫做共点力的平衡.4.共点力的平衡条件:为了使物体保持平衡状态,作用在物体上的力所必须满足的条件(1)二力平衡:物体在两个共点力作用下处于平衡状态,其平衡条件是这两个力大小相等、方向相反.(2)物体在共点力作用下的平衡条件是所受合外力为零.想一想速度为零的物体一定处于平衡状态吗?一、对平衡状态的理解1.平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动的状态.2.平衡条件:合外力等于0,即F合=0.3.推论(1)二力平衡:若物体在两个共点力作用下处于平衡状态,则这两个力一定等大、反向,是一对平衡力.(2)三力平衡:若物体在三个共点力作用下处于平衡状态,则任意两个力的合力与第三个力等大、反向.(3)多力平衡:若物体在n个共点力作用下处于平衡状态,则其中任意(n-1)个力的合力必定与第n个力等大、反向.(4)三力合力大小范围的确定①最大值:当三个力同向时,合力F最大,F max=F1+F2+F3.②最小值:a.若其中两个较小分力之和F1+F2大于等于第三个分力F3时,合力的最小值为零,即F min =0;b.若其中两个较小分力之和F1+F2<F3时,合力的最小值F min=F3-(F1+F2).③合力的取值范围F min≤F≤F max.例1下列物体中处于平衡状态的是()A.静止在粗糙斜面上的物体B.沿光滑斜面下滑的物体C.在平直路面上匀速行驶的汽车D.做自由落体运动的物体在刚开始下落的一瞬间练习1:物体在共点力作用下,下列说法中正确的是()A.物体的速度在某一时刻等于零时,物体就一定处于平衡状态B.物体相对另一个物体保持静止时,物体一定处于平衡状态C.随匀速上升的传送带一起向上运动的物体处于平衡状态D.竖直弹簧上端固定,下端挂一个重物,平衡后用力F将它拉下一段距离后突然撤去力F,重物仍然处于平衡状态练习2:共点的n个力平衡,则下列说法中正确的是()A.其中(n-1)个力的合力与第n个力等大、反向B.其中三个力的合力与其余的(n-3)个力的合力等大、反向C.撤去其中的1个力,物体仍可能平衡D.撤去其中的3个力,物体一定不平衡例2已知一个物体受到100个力的作用处于静止状态,现把其中一个大小为8 N的力的方向转过90度,其余的力不变,求此时物体的合力大小.例3物体在下列四组共点力作用下可能处于平衡状态的一组是()A.3 N、4 N、5 N B.3 N、5 N、9 NC.4 N、6 N、11 N D.5 N、6 N、12 N二、解决共点力平衡问题的常用方法1.合成法例4如图所示,一运送救灾物资的直升飞机沿水平方向匀速飞行.已知物资的总质量为m,吊运物资的悬索与竖直方向成θ角.设物资所受的空气阻力为f,悬索对物资的拉力为F T,重力加速度为g,则()A.f=mg sin θB.f=mg tan θC.F T=mgsin θD.F T=mgtan θ练习:如图所示,三条轻绳结于O点,系在竖直墙上的OA绳与墙成30°角,一轻弹簧测力计水平拉动轻绳,弹簧测力计读数为3 N,求:(1)绳子OA的拉力大小;(2)重物的质量(g=10 m/s2).2.正交分解法例5如图所示,质量为m的物块与水平面之间的动摩擦因数为μ,现用斜向右下与水平方向夹角为θ的推力作用在物块上,使物块在水平面上匀速移动,求推力的大小.(重力加速度为g)练习:如图所示,一质量为m的物块在固定斜面上受平行斜面向上的拉力F的作用而匀速向上运动,斜面的倾角为30°,物块与斜面间的动摩擦因数μ=32,则拉力F的大小为多少?题组一对平衡状态的理解1.五个共点力在同一平面内作用于物体上,恰好使物体处于平衡状态,以下说法正确的是() A.这个物体一定处于静止状态B.这五个力的合力一定为零C.若去掉两个力,剩下的三个力若平移仍能构成首尾相连的封闭三角形,则一定还能使物体平衡D.若去掉两个力,剩下的三个力一定不能使物体平衡2.关于平衡状态,下列说法正确的是()A.竖直上抛物体到达最高点,物体处于平衡状态B.木块放在斜面体的斜面上,随斜面体一起向右匀速运动,木块处于平衡状态C.木块放在斜面体的斜面上,随斜面体一起向右匀加速运动,木块处于平衡状态D.静止在匀加速运动的列车内的水平桌面上的杯子,处于平衡状态3.物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动,则这三个力可能选取的数值为()A.15 N、5 N、6 N B.3 N、6 N、4 N C.1 N、2 N、10 N D.1 N、6 N、3 N4.如图所示,物体受到与水平方向成α角、斜向左上方的拉力F的作用,且保持静止状态,则物体受到的拉力F与地面对物体摩擦力的合力的方向是()A.竖直向上B.向上偏左C.竖直向下D.向上偏右题组二合成法求解平衡问题5.如图所示为一攀岩运动员正沿竖直岩壁缓慢攀登,由于身背较重的行囊,重心上移至肩部的O点,总质量为60 kg.此时手臂与身体垂直,手臂与岩壁夹角为53°.则手受到的拉力和脚受到的作用力分别为(设手、脚受到的作用力均通过重心O,g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)()A.360 N,480 NB.480 N,360 NC.450 N,800 ND.800 N,450 N6.用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如图所示.已知ac绳和bc绳与竖直方向的夹角分别为30°和60°,则ac绳和bc绳中的拉力分别为()A.32mg,12mg B.12mg,32mgC.34mg,12mg D.12mg,34mg7.如图所示,两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上,两绳与竖直方向的夹角均为45°,日光灯保持水平,所受重力为G,下列说法正确的是()A.两绳对日光灯拉力的合力大小为GB.两绳的拉力和重力不是共点力C.两绳的拉力大小分别为22G和22GD.两绳的拉力大小分别为12G和12G题组三正交分解法求解平衡问题8.如图,质量为m的物体在与水平方向成α角的拉力作用下做匀速直线运动,物体与水平面间的动摩擦因数为μ,则物体所受摩擦力的大小为()A.F cos αB.F sin αC.μmg D.μ(mg-F sin α)9.如图所示,质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC,∠BAC=α,AB边靠在竖直墙面上,F是垂直于斜面AC的推力.物块与墙面间的动摩擦因数为μ,现物块静止不动,则()A.物块可能受到4个力作用B.物块受到墙面的摩擦力的方向一定向上C.物块对墙面的压力一定为F cos αD.物块受到的摩擦力的大小等于μF cos α10.如图所示.一个与竖直方向成α=30°角的斜向左上的推力F能使一块重G=100 N的物体贴着光滑的竖直墙面匀速上行,则推力F为多大?此时墙面受到的压力为多大?题组四:综合应用11.如图所示,物体A置于水平桌面上,物体B的重力为6 N,物体A、B均处于静止状态,绳OA水平,绳OC与水平方向成37°角.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取g=10 m/s2)(1)求绳OC中的拉力的大小;(2)求物体A受到的摩擦力的大小;。
求解共点力平衡问题的十一种方法(附详细答案)
求解共点力平衡问题的十一种方法(附详细答案)求解共点力平衡问题的方法共点力平衡问题是高考中的热点,涉及多方面的数学和物理知识,对于刚入学的高一新生来说是一大难点。
以下介绍几种解决共点力平衡问题的方法。
1.力的合成法当物体在三个共点力的作用下处于平衡状态时,任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反。
例如,如图所示,质量为m的物体悬挂在轻质支架上,斜梁OB与竖直方向的夹角为θ(A、B点可以自由转动)。
设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2,则正确的结果是F1=mgsinθ,F2=mgcosθ。
2.力的分解法在实际问题中,一般根据力产生的实际作用效果分解。
例如,如图所示,在倾角为θ的斜面上,放一质量为m的光滑小球,球被竖直的木板挡住,则球对挡板的压力和球对斜面的压力分别是多少?3.正交分解法解多个共点力作用下物体平衡问题的方法,常用正交分解法列平衡方程求解。
为方便计算,建立坐标系时以尽可能多的力落在坐标轴上为原则。
例如,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。
4.相似三角形法根据平衡条件并结合力的合成与分解的方法,把三个平衡力转化为三角形的三条边,利用力的三角形与空间的三角形的相似规律求解。
5.其他方法例如,如图所示,固定在水平面上的光滑半球半径为R,球心的正上方C处固定一个小定滑轮,细线一端拴一小球置于半球面上A点,另一端绕过定滑轮,缓慢地拉向B点,则此过程中小球对半球的压力大小FN、细线的拉力大小FT的变化情况是FN不变、FT变小。
6.长度问题例如,如图所示,两根长度相等的轻绳下端悬挂一质量为m物体,上端分别固定在天花板M、N两点,M、N之间距离为S。
已知两绳所能承受的最大拉力均为T,则每根绳长度不得短于S/√2.五、用图解法处理动态平衡问题三角形法是一种处理物体平衡问题的方法,适用于受三力作用而平衡的物体。
共点力的平衡
共点力的平衡【知识点的认识】1.共点力物体同时受几个力的作用,如果这几个力都作用于物体的同一点或者它们的作用线交于同一点,这几个力叫共点力。
能简化成质点的物体受到的力可视为共点力。
2.平衡状态物体保持静止或匀速运动状态(或有固定转轴的物体匀速转动)。
注意:这里的静止需要二个条件,一是物体受到的合外力为零,二是物体的速度为零,仅速度为零时物体不一定处于静止状态,如物体做竖直上抛运动达到最高点时刻,物体速度为零,但物体不是处于静止状态,因为物体受到的合外力不为零。
共点力的平衡:如果物体受到共点力的作用,且处于平衡状态,就叫做共点力的平衡。
共点力的平衡条件:为使物体保持平衡状态,作用在物体上的力必须满足的条件,叫做两种平衡状态:静态平衡v=0;a=0;动态平衡v≠0;a=0;①瞬时速度为0时,不一定处于平衡状态。
如:竖直上抛最高点。
只有能保持静止状态而加速度也为零才能认为平衡状态。
②物理学中的“缓慢移动”一般可理解为动态平衡。
3.共点力作用下物体的平衡条件(1)物体受到的合外力为零。
即F合=0;其正交分解式为F合x=0;F合y=0;(2)某力与余下其它力的合力平衡(即等值、反向)。
二力平衡:这两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,并作用于同一物体。
(要注意与一对作用力与反作用力的区别)。
三力平衡:三个力的作用线(或者反向延长线)必交于一个点,且三个力共面。
称为汇交共面性。
其力大小符合组成三角形规律。
三个力平移后构成一个首尾相接、封闭的矢量形;任意两个力的合力与第三个力等大、反向(即是相互平衡)。
推论:①非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。
②几个共点力作用于物体而平衡,其中任意几个力的合力与剩余几个力(一个力)的合力一定等值反向。
三力汇交原理:当物体受到三个非平行的共点力作用而平衡时,这三个力必交于一点;说明:①物体受到N个共点力作用而处于平衡状态时,取出其中的一个力,则这个力必与剩下的(N﹣1)个力的合力等大反向。
3.6共点力平衡(内含动态图)教科版
关系式);
5、带入数据求解。
二、平衡条件应用
作业:课本98页,第10题、第12题
新课程:102页 例题2 训练3 训练4
请大家批评指正!
谢谢
的初状态。
一、共点力作用下的平衡状态
一、共点力作用下的平衡状态
新课程:101页,例题1、训练1、训练2
二、平衡条件应用
新课程:101页探究二
课本:94页例题
分析步骤:
1、审题判断物体是否处于平衡状态(静止或匀速);
2、受力分析:将物体所受每一个性质力分析出来;
3、选方法:运用合成法或分解法或正交分解法做平行四边;
下午1时17分16秒
一、共点力作用下的平衡状态
初中知识二力平衡可知:
N
N
牵
f
静止的书
静止的电灯
从力的合成可知:它们总的合力都为0。
下午1时17分16秒
沿直线公路匀速
前进的汽车
一、共点力作用下的平衡状态
三力成夹角平衡时,合力还为0吗?
F :传送带对物体的作用力
F
N
f
力的合成
三力平衡
等效ห้องสมุดไป่ตู้
二力平衡
平衡条件:合力为0
一、共点力作用下的平衡状态
正交分解法
坐标轴上的
合力满足:
Fx 0
Fy 0
一、共点力作用下的平衡状态
平衡状态:物体处于静止或匀速运动
平衡条件:F合=0,a=0,或
Fx 0
Fy 0
问:速度为0的时刻物体一定平衡吗?
共点力平衡的知识点总结
共点力平衡的知识点总结1. 共点力平衡的基本概念共点力平衡是指当多个力作用在一个物体上时,它们之间的合力为零,从而使物体保持静止或作匀速直线运动的平衡状态。
这个概念是基于牛顿第一定律的要求,即物体在受到合力为零的情况下将保持其原来的状态。
共点力平衡的条件可以用一个简单的公式来表示:ΣF=0,其中ΣF代表合力的大小和方向,是多个力的矢量和。
当多个力在同一平面上作用在物体上时,它们的合力可以通过矢量相加得到,从而判断是否达到共点力平衡的状态。
2. 共点力平衡的公式共点力平衡的公式可以通过向量和分解的方法来表示。
设物体受到的多个力分别为F1、F2、F3......Fn,它们的大小和方向可以分别用矢量Fi表示,那么它们的合力可以表示为:ΣF=F1+F2+F3+......Fn其中ΣF为合力的大小和方向,它是所有力的矢量和。
如果合力为零,那么物体就达到了共点力平衡的状态。
另一种表示方法是通过分解合力的方向和大小来判断共点力平衡的状态。
设物体受到的合力为F,它可以被分解为沿x轴和y轴方向上的两个分力Fx和Fy,即F=Fx+Fy。
如果Fx和Fy的合力为零,那么物体就达到了共点力平衡的状态。
3. 共点力平衡的实例分析为了更好地理解共点力平衡的概念,我们可以通过一些实际的例子来进行分析。
假设一个物体受到三个力的作用,它们分别为F1、F2和F3,方向分别为水平向右、水平向左和竖直向下。
如果这三个力的大小和方向能够使物体保持静止或作匀速直线运动,那么它们就达到了共点力平衡的状态。
通过向量相加或分解的方法,我们可以求得合力的大小和方向,从而判断物体是否达到了共点力平衡的状态。
另一个例子是一个悬挂式吊桥上的主索,在吊桥上方悬挂着一个重物。
主索上受到了横向和竖向的拉力,它们的合力可以使吊桥保持平衡状态。
通过合力的分解和平衡的条件,我们可以计算出主索上的拉力大小和方向,从而确保吊桥的稳定。
4. 共点力平衡的应用共点力平衡的概念在很多工程领域都有非常广泛的应用,例如建筑工程、机械工程和航天工程等。
