教科版高中物理必修1课件：4.1共点力作用下物体的平衡1.ppt

1、 一、平衡状态 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平衡状态： 一个物体在共点 力的作用下，如果保持 静止或者做匀速直线运 动，我们就说这个物体 处于平衡状态 共点力： 共点力： 非共点力： “保持静止” 与“瞬时速度为零” 是不同的 N G 静止在桌面上的 木块 F f N G 匀速行驶的汽车 G N f 静止在斜面上的 木块 二、共点力作用下物体的平衡条件二、共点力作用下物体的平衡条件 1二力平衡条件： 两力大小相等、方向相反，而且作用 在同一物体、同一直线上. 二力的合力为零 ，即: F合=0 N G 静止在桌面上的 木块 2.

2、 三力平衡条件 ： 设计实验方案 方案1：弹簧秤两只，200g钩码 两只，木板、白纸、图钉等， 在竖直面内完成； 实验探究 方案2：弹簧秤三只，细线 三根，木板、白纸、图钉 等，在水平面内完成； 二、共点力作用下物体的平衡条件二、共点力作用下物体的平衡条件 1二力平衡条件： F合=0 实验探究时要注意的几个问题： 用图钉将白纸固定在木板上 弹簧秤拉力方向要与弹簧伸长方向一致 结点尽可能在白纸的中央，以便于作图 由结点、三个细绳套端点确定三个力的方向时，视线要与木板 垂直 作图时要用同一标度，标度大小要合适 F1 F3 F2 F23 231 FF 2. 三力平衡条件 ： 1二力平衡条件： F合=

3、0 实验结论： F合=0 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 二、共点力作用下物体的平衡条件二、共点力作用下物体的平衡条件 实验探究 设计实验方案 二、共点力作用下物体的平衡条件二、共点力作用下物体的平衡条件 1二力平衡条件： F合=0 N G 静止在桌面上的 木块 2. 三力平衡条件 ： F合=0 G N f 静止在斜面上的木块 3. 多力平衡条件 ： F合=0 F f N G 匀速行驶的汽车 F12 F3 F1 F2 F12=F3 在共点力作用下物体的平衡条件是:合力为零， 即： F合=0 正交分解情况下，平衡条件可表示为下列方程组： Fx=0，Fy=0 二、

4、共点力作用下物体的平衡条件二、共点力作用下物体的平衡条件 例1：如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖 直墙的夹角为，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？ F FN G 解法一：合成法 F FN G F合 合 例1：如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与 竖直墙的夹角为，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？ F N = G tan F =F合 合= cos G F FN G F N = F1=G tan cos G F FN G F2 F1 例1：如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖 直墙的夹角为，则绳子的拉力和墙壁对

5、球的弹力各是多少？ 解法二：分解法解法二：分解法 F =F2= cos G F FN G F FN Fy Fx G x y 解得解得 例1：如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖 直墙的夹角为，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？ 解法三：正交分解法解法三：正交分解法 x: FN Fsin= 0 y: Fcos G = 0 F = cos G F N = G tan F FN G 小结：解决共点力平衡问题的基本步骤： 选取研究对象选取研究对象 对研究对象进行受力分析对研究对象进行受力分析 建立适当的坐标，对力进行合成或分解建立适当的坐标，对力进行合成或分解 根据平衡条

6、件列方程求解根据平衡条件列方程求解 例2：物体A在水平力F1=400N的作用下，沿倾角=60的斜面匀速下滑，如 图所示。物体A受的重力G=400N，求斜面对物体A的支持力和A与斜面 间的动摩擦因数. A F1 60 F1 FN G F y x F1 FN G F y x F1 FN G F y x 解：x: Gsin- F1cos -F 0 y: FN - Gcos- F1sin 0 F= FN 联立求解得： F=146.4N =0.268 3 例2：物体A在水平力F1=400N的作用下，沿倾角=60的斜面匀速下滑，如 图所示。物体A受的重力G=400N，求斜面对物体A的支持力和A与斜面 间的

7、动摩擦因数. 1.1.如图所示，质量为1kg的物体静止在倾角为30o的固定斜面上，则 该物体受到的斜面的支持力和摩擦力分别为多大？ 30o 解：对物体受力分析如图 G N f 得： x y 课堂练习 cos308.66NNmg sin305Nfmg 1、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 将它再往 下拉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 BD 课堂练习 2、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.

8、 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. 作自由落体运动的物体在刚开始下落的一瞬间 AC 课堂练习 3、关于物体的平衡，下列说法正确的是( ) A如果物体所受合力等于零，则一定处于静止状态 B如果物体所受合力等于零，则一定处于匀速直线运动状态 C只要物体速度等于零，物体就处于平衡状态 D如果物体受到共点力作用而处于平衡状态，则合外力一定为零 D 课堂练习 解析：物体所受合力等于零，则物体处于静止状态或匀速直线运 动状态，因此，A、B均错；物体速度为零时，合力可能不为零， 如竖直上抛物体到达最高点的瞬间，故C错 4、在图中，能表示物体处于平衡状态的是( ) C 课堂练习 解析：物体处于平衡状态是指物体保持静止(F0，v0) 或匀速直线运动状态(F合0，a0，v不变)，可判断只有 C正确。 物体在共点力的作用下，保持静止或者做匀速直线运 动，我们就说这个物体处于平衡状态。 一、平衡状态： 二、物体的平衡条件 F合=0