2012高中物理 3.5 共點力的平衡條件 2課件 粵教版必修1

1、五、共點力的平衡條件,（1）一個物體在共點力的作用下，如果保持 _____或者做 ，我們就說這個物體處于平衡狀態(tài)。 （2）當(dāng)物體在共點力的作用下處于平衡狀態(tài)時： a．物體所受各個力的合力等于 ，這就是物體在共點力作用下的平衡條件。 b．它所受的某一個力與它所受的其余外力的合力關(guān)系是 。,課前復(fù)習(xí)：,一、平衡狀態(tài),1．共點力：幾個力如果作用在物體的同一點，或者它們的

2、作用線相交于一點，這幾個力叫做共點力．,平衡狀態(tài)：一個物體在共點力的作用下，如果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)．,（1）共點力作用下物體平衡狀態(tài)的運動學(xué)特征：加速度為零．（2）特例：豎直上拋的物體運動到最高點時，這一瞬時的速度為零（靜止），但這一狀態(tài)不可能保持，因而這一不能保持的靜止?fàn)顟B(tài)不屬于平衡狀態(tài)．,二、共點力作用下物體的平衡條件,共點力作用下物體的平衡條件：　　在共點力作用下物體的平衡條件是合力為零

3、，即：F合=0,實驗演示：,做課本上的實驗。,物體如果受到共點力的作用且處于平衡狀態(tài)，就叫做共點力的平衡。 F合=0，則在任一方向上物體所受合力也為零．特例： 　　①物體受兩個共點力作用：若兩力組成平衡力， F合=0 ，則物體處于平衡狀態(tài)．　?、谖矬w受三個共點力作用：若任兩力的合力與第三力組成平衡力， F合=0 ，則物體處于平衡狀態(tài)．,教師沿光滑墻壁用網(wǎng)兜把一個足球掛在A點（如圖所示），足球處于靜止?fàn)顟B(tài)。,一：合成法。以足球

4、和網(wǎng)兜一起作為研究對象，它們受重力G，墻壁的支持力F1，懸繩的拉力F2三個共點力作用而平衡。由共點力的平衡條件可知：F1與F2的合力F，與G大小相等、方向相反，即F＝G，如圖所示。由圖中力的平行四邊形可求得F1=Ftanα=Gtanα=mgtanαF2=F/cosα=G/cosα=mg/cosα,二、分解法。以足球和網(wǎng)兜一起作為研究對象，它們受重力G，墻壁的支持力F1，懸繩的拉力F2三個共點力作用而平衡。將重力G按作用效果分解為G

5、1和G2，如圖所示。由共點力平衡條件可知：F1與G1的合力必為零，F(xiàn)2與G2的合力必為零。所以：F1=G1=Gtanα=mgtanαF2=G2=G/cosα=mg/cosα,三、相似三角形法以足球和網(wǎng)兜一起作為研究對象，它們受重力G，墻壁的支持力F1，懸繩的拉力F2三個共點力作用而平衡，如圖所示。由共點力的平衡條件可知：F1與G的合力F，與F2大小相等、方向相反，即F＝F2。設(shè)球心為O，由圖可知，△OFG與△AOB相似，所以：

6、由以上兩式可得：F1= Gtanα=mgtanαF2=F=G/cosα=mg/cosα,四、正交分解法以足球和網(wǎng)兜一起作為研究對象，它們受重力G，墻壁的支持力F1，懸繩的拉力F2三個共點力作用而平衡，如圖所示。取水平方向為x軸，豎直方向為y軸，將F2分別沿x軸和y軸方向正交分解，由平衡條件可知，在x軸和y軸方向上的合力Fx合和Fy合應(yīng)分別等于零。即：F2sinα－F1=0F2cosα－G=0由上述兩式可解得：F1＝mg

7、tanαF2=mg/cosα,解題步驟：（1）確定研究對象（2）對研究對象進(jìn)行受力分析，并畫出受力示意圖；（3）根據(jù)物體的受力和已知條件，選擇力的合成法、分解法、相似三角形法、正交分解法等恰當(dāng)?shù)姆椒?，?yīng)用平衡條件建立方程；（4）解方程，進(jìn)行討論和計算。,例題1：如圖所示，一物體在四個力F１、F2、F３、F４作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，若的方向沿逆時外轉(zhuǎn)過60°而保持其大小不變，其余三個力的大小和方向均保持不變，則此時物體所受

8、到的合力大小為（ ）,解析 ：,由共點力的平衡條件可知，F(xiàn)１、F2、F３、F４的合力應(yīng)為零， F１、F2、F３的合力應(yīng)與F４等值反向．當(dāng)F４ 的方向沿逆時針轉(zhuǎn)過60°而保持其大小不變時，F(xiàn)１、F2、F３的合力的大小仍為F４ ，但方向與F４成120°，由平行四邊形法則可得，此時物體所受的合力大小仍為F４．　所以本題的正確選項應(yīng)為C．,例題2：在圖中，如果小球重3N，光滑斜面的傾角為300，求斜面及豎直放置的

9、擋板對小球的作用力。,物體如果受到共點力的作用且處于平衡狀態(tài)，就叫做共點力的平衡。 F合=0，則在任一方向上物體所受合力也為零．特例： 　?、傥矬w受兩個共點力作用：若兩力組成平衡力， F合=0 ，則物體處于平衡狀態(tài)．　?、谖矬w受三個共點力作用：若任兩力的合力與第三力組成平衡力， F合=0 ，則物體處于平衡狀態(tài)．,練習(xí)2,１2．大小分別為１、２、３、４、５、６牛的六個共點力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５、Ｆ６，依次量力之間的夾角都