必修共点力平衡市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

第五节第五节第五节第五节 共点力平衡条件共点力平衡条件共点力平衡条件共点力平衡条件作用在物体作用在物体同一点同一点，或，或作用线延长作用线延长相交于一点几个相交于一点几个力称为共点力。力称为共点力。一一一一.共点力共点力共点力共点力:限限速速40km/sGF2F1F1F2F3fNGv作示意图时，能够把这些力作用点画到它们作用线公共交点作示意图时，能够把这些力作用点画到它们作用线公共交点（重心）上。（重心）上。不是共点力不是共点力不是共点力不是共点力刹车刹车刹车刹车第1页2 2、平衡状态、平衡状态、平衡状态、平衡状态(加速度加速度a=0)物体处于物体处于静止静止静止静止或者或者匀速直线运动匀速直线运动匀速直线运动匀速直线运动状态叫做状态叫做平衡状态平衡状态平衡状态平衡状态。3 3 3 3、平衡条件：、平衡条件：、平衡条件：、平衡条件：F F F F合合=0=0=0=0(加速度加速度a=0)在共点力作用下物体平衡条在共点力作用下物体平衡条件是协力等于零。件是协力等于零。1)1)二力平衡条件：（三同一反）大小相同；作用在同一直线；二力平衡条件：（三同一反）大小相同；作用在同一直线；作用在同一物体；方向相反。作用在同一物体；方向相反。2 2）三力平衡条件：）三力平衡条件：任意两力协力与第三个力大小相等方向相反作任意两力协力与第三个力大小相等方向相反作任意两力协力与第三个力大小相等方向相反作任意两力协力与第三个力大小相等方向相反作用在同一直线上。用在同一直线上。用在同一直线上。用在同一直线上。3 3）多个力平衡条件：）多个力平衡条件：）多个力平衡条件：）多个力平衡条件：推论推论推论推论:多个力平衡所组成图形为多个力平衡所组成图形为多个力平衡所组成图形为多个力平衡所组成图形为闭合闭合闭合闭合多边形多边形多边形多边形任意（任意（任意（任意（n-1n-1）个力协力与第）个力协力与第）个力协力与第）个力协力与第n n个力大小相等个力大小相等个力大小相等个力大小相等方向相反，作用在同一直线上。方向相反，作用在同一直线上。方向相反，作用在同一直线上。方向相反，作用在同一直线上。第2页6006006004N2N6N3N1N5N示例示例:六个力协力为六个力协力为 N,若去掉若去掉1N分力分力,则其余五个力协则其余五个力协力为力为 N,方向是方向是 .01与与1N分力方向相反分力方向相反第3页例例:木箱静止在斜面上，重力分解为木箱静止在斜面上，重力分解为G1、G2两分力，以下关两分力，以下关于这两个力说法正确是。于这两个力说法正确是。A、两分力与、两分力与G能够等效替换能够等效替换B、G1，G2与与G同时作用在物体上同时作用在物体上C、斜面作用在物体上协力方向竖直向上、斜面作用在物体上协力方向竖直向上D、斜面作用在物体上协力大小等于、斜面作用在物体上协力大小等于GACD第4页当物体处于平衡状态时，它所受某一个力与它受其余力当物体处于平衡状态时，它所受某一个力与它受其余力协力等值反向。协力等值反向。主要推论主要推论主要推论主要推论共点力平衡解题方法小结共点力平衡解题方法小结共点力平衡解题方法小结共点力平衡解题方法小结1.正确选取正确选取研究对象研究对象2.隔离物体，隔离物体，受力分析受力分析，画出受力图，画出受力图3.依据依据共点力共点力平衡特点平衡特点，利用，利用几何关系几何关系求解求解例例例例力合成法力合成法共点平衡法共点平衡法第5页1、力分解法、力分解法效果分解法效果分解法2、力合成法、力合成法共点平衡法共点平衡法3 3、正交分解法、正交分解法:把力沿着两个经选定相互垂直把力沿着两个经选定相互垂直方向作分解方向作分解.力解题方力解题方法法其目标是便于利用普通代数运算公式来处理矢量运算其目标是便于利用普通代数运算公式来处理矢量运算.第6页力正交分解法步骤力正交分解法步骤:1、确定研究对象；、确定研究对象；2、进行受力分析（找有施力体力）、进行受力分析（找有施力体力）3、建立直角坐标系；、建立直角坐标系；选共点力作用点为坐标原点选共点力作用点为坐标原点,使坐标轴与尽使坐标轴与尽可能多力重合。可能多力重合。确定确定+/-方向。方向。4、将不与坐标轴重合力分解（投影）到坐标轴上、将不与坐标轴重合力分解（投影）到坐标轴上.5、依据平衡条件依据平衡条件,按按x/y轴坐标分别建立方程轴坐标分别建立方程F合合=0 x xy yGGf fN NF FF1F1F2F2例例例例第7页5.三段不可伸长细绳三段不可伸长细绳OA、OB、OC能承受最大拉力相同，能承受最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图示。其中它们共同悬挂一重物，如图示。其中OB是水平，是水平，A端、端、B端固定。若逐步增加端固定。若逐步增加C端所挂物体质量，则最先断绳端所挂物体质量，则最先断绳:.必定是必定是OA；.必定是必定是OB；.必定是必定是OC；.可能是可能是OB，也可能是，也可能是OC。AOBC此题答案：此题答案：A第8页6.如如图图所所表表示示，质质量量为为m物物体体放放在在倾倾角角为为斜斜面面上上，它它与与斜斜面面滑滑动动摩摩擦擦因因数数为为，在在水水平平推推力力作作用用下下，物物体体沿斜面向上匀速滑动，则物体所受摩擦力为：沿斜面向上匀速滑动，则物体所受摩擦力为：A.mgcosB.(mgcos+Fsin)C.(mgcosFsin)D.Fcosmgsin此题答案：此题答案：B、C正交分解法正交分解法正交分解法正交分解法第9页正交分解法解平衡问题普通思维程序为正交分解法解平衡问题普通思维程序为选择研究对象：处于平衡状态下物体；选择研究对象：处于平衡状态下物体；对研究对象进行受力分析，画好受力图；对研究对象进行受力分析，画好受力图；建立直角坐标系（标准是尽可能降低力分解）；建立直角坐标系（标准是尽可能降低力分解）；依据平衡条件布列方程依据平衡条件布列方程解方程解方程(组组)，必要时验证结论。，必要时验证结论。此方法是力学解题中应用最普遍方法，应注意学习。此方法是力学解题中应用最普遍方法，应注意学习。共点力作用下物体平衡条件是：共点力作用下物体平衡条件是：F合合=0；在建立直角坐标系时，要考虑尽可能降低力分解。在建立直角坐标系时，要考虑尽可能降低力分解。正交分解法把矢量运算转化成标量运算，极大降低了数学应正交分解法把矢量运算转化成标量运算，极大降低了数学应用难度。用难度。正交分解法正交分解法正交分解法正交分解法第10页1200120012001N1N试验试验试验试验1 1试验试验试验试验2 2150090012001.5N2N1N1N1N1N2.5N2.5N2.5N2.5N第11页第12页第13页第五节第五节第五节第五节 共点力平衡条件共点力平衡条件共点力平衡条件共点力平衡条件三三三三.学以致用学以致用学以致用学以致用1.质质量量为为m木木块块在在与与水水平平方方向向成成角角推推力力F作作用用下下，在在水水平平地地面面上上作作匀匀速速运运动动，已已知知木木块块与与地地面面间间摩摩擦擦因因数为数为，那么木块受到滑动摩擦力为：，那么木块受到滑动摩擦力为：A.mg B.(mg+Fsin)C.(mg-Fsin)D.Fcos此题答案：此题答案：B、D第14页第五节第五节第五节第五节 共点力平衡条件共点力平衡条件共点力平衡条件共点力平衡条件2.某某公公园园要要在在儿儿童童乐乐园园中中建建一一座座滑滑梯梯，已已知知斜斜面面与与物物体体间间滑滑动动摩摩擦擦因因数数=0.75，那那么么倾倾角角最最少少要要多多少少度度儿儿童在斜面上才能够由静止开始滑下？童在斜面上才能够由静止开始滑下？此题答案：此题答案：要要多多少少度？度？倾角倾角最少要最少要37第15页第五节第五节第五节第五节 共点力平衡条件共点力平衡条件共点力平衡条件共点力平衡条件3.在在竖竖直直墙墙壁壁上上，用用斜斜向向上上恒恒力力按按着着一一重重为为G木木块块沿沿墙墙壁壁作作匀匀速速运运动动，F与与竖竖直直方方向向夹夹角角为为，求求滑滑动动摩摩擦擦因数因数。NFGffNFG此题答案：此题答案：第16页第五节第五节第五节第五节 共点力平衡条件共点力平衡条件共点力平衡条件共点力平衡条件4.如如图图所所表表示示，斜斜面面倾倾角角，木木块块M和和斜斜面面间间滑滑动动摩摩擦擦因因数数为为，问问物物体体m质质量量多多大大时时，才才能能使使木木块块匀匀速速运运动？。动？。此题答案：此题答案：Mm第17页7.如如图图所所表表示示，斜斜面面倾倾角角为为，物物体体A质质量量为为m,沿沿斜斜面面匀匀速速下下滑滑，板板B静静止止，B和和A质质量量相相等等，若若A与与B间间，A与斜面间滑动摩擦因数相同，求绳上拉力。与斜面间滑动摩擦因数相同，求绳上拉力。BA此题答案：此题答案：正交分解法正交分解法正交分解法正交分解法第18页