高中物理 5.4 平衡條件的應(yīng)用課件2 魯科版必修1.ppt

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共點力平衡條件的應(yīng)用,——三個共點力體用下的動態(tài)平衡的特點及解法,一、復(fù)習(xí),1．共點力：,幾個力如果作用在物體的同一點，或者它們的作用線相交于一點，這幾個力叫做共點力．,2．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)．,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)． 物理學(xué)中有時出現(xiàn)”緩慢移動”也說明物體處于平衡狀態(tài),（2）“保持”某狀態(tài)與“瞬時”某狀態(tài)有區(qū)別：,（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．,3.共點力作用下物體的平衡條件是合外力為 即：,二、三個共點力體用下的動 態(tài)平衡的特點及解法,F合=0,例題1：如右圖所示，重力為G的電燈通過兩根細繩OB與OA懸掛于兩墻之間，細繩OB的一端固定于左墻B點，且OB沿水平方向，細繩OA掛于右墻的A點。,1．當(dāng)細繩OA與豎直方向成θ角時，兩細繩OA、OB的拉力FA、FB分別是多大?,分析與解: 根據(jù)題意,選擇電燈受力分析,它分別受到重力G，兩細繩OA、OB的拉力FA、FB ，可畫出其受力圖，由于電燈處于平衡狀態(tài),則兩細繩OA、OB的拉力FA、FB 的合力F與重力大小相等，方向相反，構(gòu)成一對平衡力。,FA = G/cosθ，F(xiàn)B = Gtanθ,可得：,2．保持O點和細繩OB的位置，在A點下移的過程中，細繩OA及細繩OB的拉力如何變化?,FA = G/cosθ，F(xiàn)B = Gtanθ,分析與解: 在A點下移的過程中，細繩OA與豎直方向成θ角不斷增大。,FA 、FB 不斷增大,例題1：如右圖所示，重力為G的電燈通過兩根細繩OB與OA懸掛于兩墻之間，細繩OB的一端固定于左墻B點，且OB沿水平方向，細繩OA掛于右墻的A點。,1．當(dāng)細繩OA與豎直方向成θ角時，兩細繩OA、OB的拉力FA、FB分別是多大?,2．保持O點和細繩OB的位置，在A點下移的過程中，細繩OA及細繩OB的拉力如何變化?,3．保持O點和繩OA的位置，在B點上移的過程中，細繩OA及細繩OB的拉力如何變化?,FA 、FB 不斷增大,分析與解: 在B點上移的過程中,應(yīng)用力的圖解法,可發(fā)現(xiàn)兩細繩OA、OB的拉力變化規(guī)律。,FA不斷減小，F(xiàn)B 先減小后增大,例題1：如右圖所示，重力為G的電燈通過兩根細繩OB與OA懸掛于兩墻之間，細繩OB的一端固定于左墻B點，且OB沿水平方向，細繩OA掛于右墻的A點。,1．當(dāng)細繩OA與豎直方向成θ角時，兩細繩OA、OB的拉力FA、FB分別是多大?,FA = G/cosθ，F(xiàn)B = Gtanθ,小結(jié)： 解這種題型首先對動態(tài)平衡的物體受力分析，確定三個力的特點；找出不變力，則另兩個變力的合力就與該不變力構(gòu)成一對平衡力，用力的合成分解法、圖解法或力的矢量三角形與結(jié)構(gòu)三角形相似法解決。,求解共點力體用下平衡問題的解題一般步驟： 1)確定研究對象(物體或結(jié)點)； 2)對研究對象進行受力分析，并畫受力圖； 3)分析判斷研究對象是否處于平衡狀態(tài)； 4)根據(jù)物體的受力和己知條件，運用共點力平衡條 件，選用適當(dāng)方法計算求解。,例題2：如右圖所示，圓環(huán)形支架上懸著兩細繩OA和OB,結(jié)于圓心O,下懸重為G的物體.使OA繩固定不動,將OB繩的B端沿半圓支架從水平位置緩慢移至豎直的位置C的過程中,分析OA繩和OB繩所受的力的大小如何變化?,FA不斷減小，F(xiàn)B 先減小后增大,例題3：如右圖所示，長為5m 的細繩，兩端分別系于豎立地面相距為4m 的兩桿A、B點。繩上掛一個光滑的輕質(zhì)滑輪，其下端連著一重為6N 的物體。,求:平衡時，繩中的拉力多大?,分析與解： 繩子的拉力是指繩子的內(nèi)部的彈力，繩子通過滑輪拉物體，滑輪兩邊繩子的拉力大小相等，即FA = FB,根據(jù)平衡的特點，由力的幾何結(jié)構(gòu)可知：,,,思考題： 如圖示半徑為ｒ，表面光滑的半球體被固定在水平地面上，跨過無摩擦的定滑輪，用一根輕繩下掛一個質(zhì)量為ｍ的小球，將小球置于半球體光滑的表面上，并使定滑輪位于半球體的正上方，現(xiàn)用力Ｆ斜左向下拉繩的自由端，使小球沿光滑半球面緩慢向上滑動。在此過程中，半球體對小球的支持力ＦN 和繩子的拉力Ｆ的變此情況。,,,,則小球沿光滑半球面緩慢向上滑動過程中，半球體對小球的支持力FN 不變，繩子的拉力F不斷減小。,分析與解： 根據(jù)平衡的特點，由力的幾何結(jié)構(gòu)可知:(L為滑輪到小球的長度),即,,三、作業(yè),(1)如圖,一小船由岸上的定滑輪拉著前進.設(shè)水的阻力恒定.求在船在靠岸過程哪些力發(fā)生了變化.,(2)如圖,兩根桿子構(gòu)成的一個架子下面掛著一個重為G=6N的重物,已知AB桿長5CM,BC桿長7CM,AC距離3CM.假設(shè)桿子只在沿桿的方向有力的作用.求AB桿,BC桿的受力大小?,,,,,,,,,,,,,,B,A,C,G,