4.1 共點(diǎn)力作用下物體的平衡

1 共點(diǎn)力作用下物體的平衡共點(diǎn)力作用下物體的平衡第四章 物體的平衡這節(jié)課我們的學(xué)習(xí)目標(biāo)是：這節(jié)課我們的學(xué)習(xí)目標(biāo)是：1、了解共點(diǎn)力作用下物體平衡的概念、了解共點(diǎn)力作用下物體平衡的概念2、理解共點(diǎn)力作用下物體平衡的概念、理解共點(diǎn)力作用下物體平衡的概念共點(diǎn)力作用下物體的平衡共點(diǎn)力作用下物體的平衡一、平衡狀態(tài)一、平衡狀態(tài)1 共點(diǎn)力共點(diǎn)力:幾個(gè)力都作用于物體幾個(gè)力都作用于物體的同一點(diǎn)的同一點(diǎn),或者它們的或者它們的延長(zhǎng)線交于同一點(diǎn)延長(zhǎng)線交于同一點(diǎn),這這幾個(gè)就幾個(gè)就叫做叫做共點(diǎn)力共點(diǎn)力.2 平衡狀態(tài)平衡狀態(tài):(1)概念概念: 保持靜止保持靜止, 或者做勻速直線運(yùn)動(dòng)或者做勻速直線運(yùn)動(dòng)（1） 靜止在水平面上的木箱靜止在水平面上的木箱（3） 用細(xì)線懸掛在天花板上的靜止小球用細(xì)線懸掛在天花板上的靜止小球（5）用細(xì)線懸掛在天花板上的靜止小球，在剪斷細(xì)）用細(xì)線懸掛在天花板上的靜止小球，在剪斷細(xì) 線的瞬間線的瞬間（4） 剎車后停下來了的汽車剎車后停下來了的汽車（6） 豎直上拋達(dá)到了最高點(diǎn)的小球豎直上拋達(dá)到了最高點(diǎn)的小球(不計(jì)空不計(jì)空氣阻力氣阻力)（2） 平直馬路上在牽引力作用下勻速前進(jìn)的平直馬路上在牽引力作用下勻速前進(jìn)的卡車卡車?yán)?根據(jù)概念來判斷下面的物體是否處于平衡狀態(tài)根據(jù)概念來判斷下面的物體是否處于平衡狀態(tài):是是是是是是是是否否否否從剛才的例子從剛才的例子,我們可以得到我們可以得到:(1) 平衡狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征平衡狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征:加速度為零加速度為零(2) “保持保持”某狀態(tài)和某狀態(tài)和“瞬時(shí)瞬時(shí)”某狀態(tài)有區(qū)別：某狀態(tài)有區(qū)別：豎直上拋的小球運(yùn)動(dòng)到最高豎直上拋的小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，這一瞬間的速度為零點(diǎn)時(shí)，這一瞬間的速度為零（靜止），但是這一狀態(tài)不（靜止），但是這一狀態(tài)不能保持，因而這一不能保持能保持，因而這一不能保持的靜止?fàn)顟B(tài)不屬于平衡狀態(tài)。的靜止?fàn)顟B(tài)不屬于平衡狀態(tài)。(3)(1)我們對(duì)我們對(duì)(1),(2),(3),(6)受力分析受力分析:GNTG(2)NGF牽牽f(6)處于平衡狀態(tài)物體的共同點(diǎn)處于平衡狀態(tài)物體的共同點(diǎn):F合合為零為零;處于非平衡狀態(tài)物體處于非平衡狀態(tài)物體:F合合不為零不為零.G二、共點(diǎn)力作用下物體平衡的條件：二、共點(diǎn)力作用下物體平衡的條件：合力為零合力為零數(shù)學(xué)表達(dá)式：數(shù)學(xué)表達(dá)式：F合合=0在正交分解時(shí)常用：在正交分解時(shí)常用：00合合xyFF（1）平衡條件的理論推導(dǎo)）平衡條件的理論推導(dǎo)平衡狀態(tài)（靜止平衡狀態(tài)（靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)）或勻速直線運(yùn)動(dòng)）a=0F=ma合外力為合外力為零（零（F合合=0）（2）平衡條件的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）平衡條件的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證A、演示實(shí)驗(yàn)：、演示實(shí)驗(yàn)：彈簧秤懸掛一個(gè)質(zhì)量為彈簧秤懸掛一個(gè)質(zhì)量為50kg的鉤碼的鉤碼（靜止）（靜止）驗(yàn)證：鉤碼的重力是否與彈簧秤的示數(shù)相等？驗(yàn)證：鉤碼的重力是否與彈簧秤的示數(shù)相等？B、分組實(shí)驗(yàn)：、分組實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證三力平衡條件驗(yàn)證三力平衡條件實(shí)驗(yàn)要求：實(shí)驗(yàn)要求：（1）四個(gè)同學(xué)一組。分別把三個(gè)彈簧秤的掛鉤掛在四個(gè)同學(xué)一組。分別把三個(gè)彈簧秤的掛鉤掛在同一物體上，分別向三個(gè)不同的方向拉彈簧秤，保同一物體上，分別向三個(gè)不同的方向拉彈簧秤，保持物體靜止，記下彈簧秤的示數(shù)及方向持物體靜止，記下彈簧秤的示數(shù)及方向（2）按各力的大小和方向作出力的圖示，根據(jù)平行）按各力的大小和方向作出力的圖示，根據(jù)平行四邊法則，求出三個(gè)力的合力四邊法則，求出三個(gè)力的合力（3）請(qǐng)幾位同學(xué)說明作圖得到的結(jié)果）請(qǐng)幾位同學(xué)說明作圖得到的結(jié)果1.這幾個(gè)力的合力為零（在誤差范圍內(nèi)）這幾個(gè)力的合力為零（在誤差范圍內(nèi)）2.任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力大小相等任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力大小相等、方向相、方向相反、作用在同一直線上反、作用在同一直線上例：長(zhǎng)方形木塊靜止在傾角為例：長(zhǎng)方形木塊靜止在傾角為的斜面上，那么木塊對(duì)的斜面上，那么木塊對(duì)斜面作用力的方向（斜面作用力的方向（ ）A 沿斜面向下沿斜面向下B 垂直斜面向下垂直斜面向下C 沿斜面向上沿斜面向上D 豎直向下豎直向下解析：解析： 木塊的受力如圖：木塊的受力如圖：GFNFF合FN和和F分別為斜面給木塊的支持力分別為斜面給木塊的支持力和摩擦力，木塊在三力作用下處于平和摩擦力，木塊在三力作用下處于平衡狀態(tài)，則衡狀態(tài)，則FN、 F的合力與等大、反的合力與等大、反向向,即豎直向上即豎直向上,由牛頓第三定律可知木由牛頓第三定律可知木塊對(duì)斜面的作用力與塊對(duì)斜面的作用力與F合合等大、反向等大、反向,即即:豎直向下豎直向下,故選故選D今天我們今天我們學(xué)了一些學(xué)了一些什么什么?1.共點(diǎn)力作用下物體的平衡狀態(tài)共點(diǎn)力作用下物體的平衡狀態(tài):保持靜止或者做保持靜止或者做勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng).2.共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件: F合合=0 或或00合合xyFF思考題：由二力平衡的條件和剛才三力平衡的實(shí)驗(yàn)，能否推由二力平衡的條件和剛才三力平衡的實(shí)驗(yàn)，能否推出多個(gè)（三個(gè)以上）共點(diǎn)力平衡的條件？出多個(gè)（三個(gè)以上）共點(diǎn)力平衡的條件？