力物体平衡.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,专题,（二）：,力、物体平衡,一、力的概念,力的定义,力是物体对物体的作用,（物体间力作用是相互的）,理解：,“,作用”,两字的含义,宏观推、拉、提、压、弹等,微观电场、磁场、分子力、核力等,物体对物体,的理解,力的作用存在于二个物体之间,（即：,通常所说的受力体与施力体,）,例拳击运动员重拳出击，但没有击中对方。这种情形是只有施力体，没有受力体吗？如果存在受力体，谁是受力体？,例、ABCD四个物体竖直叠放在水平,桌面上，问C物体受几个力的的作用？,答：3个,明确（1）,受力体与施力体一定同时存在,主要的受力体是：关节与肌肉,明确（2）,力是物体间的相互作用,明确（3）,研究对象的不同选取，力有内力与外力之分而中学物理中：只关心外力，不考虑内力,“下面二个图中，物体均处于静止状态”,+,F,F,F,F,弹力一定,垂直于,接触面,A,三、物体平衡的条件,1、共点力,几个力作用于物体上的同一点或几个力的作用线相交于同一点，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，就说这个物体处于平衡状态.,3、物体平衡条件,四边形法：F,合,=0,正交法：,F,X,=0 F,Y,=0,平衡问题：摩擦力的大小和方向判断,（一）注意：静摩擦与动摩擦,例1、下题中，F=2N，物体重均为10N，动摩擦因数均为0.4。求：摩擦力？,撤销F,1,后，f=？撤销F,2,后，f=？,（无公式）,（公式：f=N）,例2.如图,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的钩砝和盘的总质量为0.6kg,弹簧称读数为2N,装置摩擦不计.若将轻轻取走盘中的部份砝码使总质量减小到0.3kg,将会出现的情况是（）,A.弹簧称读数变小,B.A物仍静止不动,C.A物的摩擦不变,D.A物受合力变大,B,例3（06北京）如图所示,木块A、B分别重50 N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25；夹在A、B之间的弹簧压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，系统置于水平地面上静止不动。现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上，如图2-16所示，力F作用后（）,A.木块A所受摩擦力大小是12.5 N B.木块A所受摩擦力大小是11.5 N C.木块B所受摩擦力大小是9 N D.木块B所受摩擦力大小是7 N,C,平衡问题：,一个重要推论,“一个物体在三个力的作用下处于平衡状态，这三个力必相交于一点。”,正确画出受力图？,摩擦不计,如图：正确找出木头的重心位置？,G,例1.重为G的圆柱体搁在等高台阶上,若圆柱体的重心分别在1 2 3竖直线位置上.台阶对圆柱体的弹力为N1、N2、N3.那么(),A.N1=N2=N3,B.N1N2N3,C.N1N2N3,D.不能确定,A,例2.如图所示，重为G的均匀链条，两端用等长的轻绳连接，挂在等高的地方，绳与水平方向成角，试求：,（1）绳子张力.,（2）链条最低点的张力,平衡问题：利用“,力的几何,”求解,光滑球受A、B弹力,求：牵引机的牵引力,F,试证：,求：小球受绳子拉力的球的弹力？,如图：两个光滑小环穿在竖直的大圆上，两小环重分别为P、Q，当平衡时。,风向,下列哪种情形能使风筝停在空中（）,（A）,（B）,（C）,C,例、滑水是一种水上运动项目。已知：水对滑板的作用力大小与船速的平方成正比（F=kv,2,）不计水和空气的阻力，当滑板与水面成角度，牵引绳子与成水平时，船速至少要多大才能维持滑水者沿水面运动？,平衡问题：放在斜面上物体的平衡问题,F,例、质量为m的物体与斜面的动摩擦因数为，要使物体沿斜面对角线匀速下滑。水平推力F应多大？,mg,N,N,f,f,（甲图）,（乙图）,mg,mg,例、甲、乙两图杆与水平面的倾角不变，圆筒放在甲图两根杆上且好匀速下滑。,问：圆筒放在乙图两根杆还能匀速下滑吗？,（压力变大，摩擦力变大，故：减速下滑）,平衡问题：物体的“动态平衡”,例1.保持O结点位置不变,A点向内移.,(此类题:关键寻找不变量,作力四边形),不变量：,重力大小不变,OB方向不变,例2、结点O位置不变,A称不动,B称顺时针转动.,不变量:,合力的大小方向不变,A的方向不变,例3、半球面光滑,拉动F使小球缓慢上升.,不变量:,小球重力不变,R和H不变,(续)半球在力F作用下缓慢向左移动过程中.,绳子张力和小球对半球的压力怎样变化?,例、如图所示，质量为m的球放在倾角为的光滑斜面上，试分析：挡板AO与斜面的倾角多大时，AO所受压力最小？,【解析】,以球为研究对象：,角由图变化时，F,1,大小改变，但方向不变，始终与斜面垂直；F,2,的大小、方向均改变，图乙中画出的一系列虚线表示变化的F,2,，由图可看出，当F,2,与F,1,垂直即=90,0,时，挡板AO所受压力最小，最小压力F,2min,=mgsin。,G,F,球质量为m，球上施加拉力F，若要使球如图静止，则此拉力的最小值和方向？,平衡问题：极值问题与临界问题,中心线,为保证小船沿河中心线前进，小孩应在什么方向拉用力最小？,F,球质量为m，轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于球上，球上另施加一个方向与水平线成的拉力，若要使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围？,A,B,C,F,F,max,F,min,（南开中学模拟）如图，将半球置于水平地面上，半球的中央有一光滑小孔，柔软光滑的轻绳穿过小孔，两端分别系有质量为m,1,、m,2,的物体（两物体均可看成质点），它们静止时与球心O的连线与水平线成45角，m,1,与半球面的动摩擦因数为0.5，m,1,所受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，则m,1,:m,2,的最小值是（）,A,B,C,D,B,例、如图所示，AOB为水平放置的光滑杆，夹角AOB等于60，杆上分别套着两个质量都是m的小环，两环由可伸缩的弹性绳连接，若在绳的中点C施以沿AOB 的角平分线水平向右的拉力F，缓慢地拉绳，待两环受力达到平衡时，绳对环的拉力T跟F的关系是：,T=F TF,TF T=Fsin30,A,（,问题一,）下图中，绳子A端固定，绳子B端在竖直方向移动，问：绳子拉力如何变化？,首先分清：“死结”与“活结”,二根绳子,一根绳子,绳子张力不变,两个重要问题“死”与“活”,（,问题二,）：二力杆,A,F,B,质量不计，只有两端受力的硬杆。,称：二力杆,关键分清：“活杆”和“死杆”问题。,活杆受力：一定在两端点连线的一直线上,死杆受力：不一定在两端点连线的一直线上,例、如图所示，绳与杆均轻质，承受弹力的最大值一定，A端用铰链固定，滑轮在A点正上方（滑轮大小及摩擦均不计），B端吊一重物。现施拉力F将B缓慢上拉（均未断），在AB杆达到竖直前,A、绳子越来越容易断，,B、绳子越来越不容易断,C、AB杆越来越容易断，,D、AB杆越来越不容易断,A,F,B,B,例、如图所示，质量为m的物体用细绳OC悬挂在支架上的O点，轻杆OB可绕B点转动。,求：细绳OA和轻杆OB受力大小？,A,B,0,A,B,C,30,0,C,例、如图所示，水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装有小滑轮B，一轻绳一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m=10kg的重物。,则：滑轮受到绳子作用力为,A.50N B.C.100N D.,弹簧类问题,解题切入点：,（a）,原长,（b）,平衡位置,如图，物体B、C的质量均为m，劲度系数为k,2,的弹簧连着B和C，劲度系数为k,1,的弹簧下端连着B，整个系统处于静止状态，现在缓慢地向上提k1的上端A，欲使物体C离开地面，A端上移的距离至少是_。,例、如图所示中，a、b、c为三个物块，M、N为两个轻质弹簧，R为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们连接如图，并处于平衡状态，则（）,A有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态,B有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态,C有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态,D有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态,AD,从哪支弹簧入手分析？,如图所示，两个弹簧质量不计，劲度系数为k,1,、k,2,。它们的一端固定在质量为m的物体上，另一端在P、Q上。当物体平衡时，上面的弹簧处于原长，若把物体质量换成2m（弹簧在弹性范围之内）平衡时物体下降的距离是（）,k,2,k,1,P,Q,1、2、,3、4、,A,A,B,C,D,例、如图，滑轮绳子质量及摩擦均不计，A点固定不动，当绳子B端缓慢向C至D移动的过程中。绳子间的夹角和绳子的拉力T的变化情况是（）,A、先不变后变大，T先不变后变大,B、先不变后变小，T先变大后变小,C、先变小后不变，T先变小后不变,D、先变大后不变，T先变小后变大,A,F,例1、如图所示，地面粗糙，其余接触面均为光滑，斜劈在力F的作用下，使球缓慢上升。,则：,压力、摩擦力的大小方向均不变,从整体到隔离、从列式到觉悟,1、球对竖直墙的压力是否发生变化？,2、斜劈受地面的摩擦力是否发生变化？,例2、有一个直角支架AOB,AO水平放置,表面粗糙,OB竖直向下,表面光滑,AO上套有小环P,OB上套有小环Q,两环质量均为m,两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡(如图所示).现将P环向左移动一小段距离,两环再次达到平衡.那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是(),A、N不变，T变大,B、N不变，T变小,C、N变大，T变大,D、N变大，T变小,B,某人不用绳子在首都机场的大理石地面上同时移动两个货箱，如图所示。把A货箱斜放在B货箱上,人沿水平方向推，两个货箱同时做匀速直线运动。已知两个货箱的质量都是m，人对货箱的水平推力大小为F。下面说法正确的是（）,A、货箱A与B的接触点必须是A的中点。,B、货箱B对A的支持力大小等于mg。,C、货箱A一定只受B的支持力不受摩擦力的作用,D、地面对B的支持力大小等于2mg,D,A,B,例、如图：物块质量m，斜面质量M。,求：斜面受地面的摩擦力和支持力？,1、静止不动？,2、匀速下滑或向上滑行,F,3、在水平力F作用下,匀速上升,F,4、沿斜面力F作用下,匀速上升,