共点力作用下物体平衡的复习改

共点力作用下物体的平衡——三力平衡的问题思考：如图所示，物体静止在斜面上，斜面对物体的作用力的合力方向应是(）A．沿斜面向上B．垂直斜面向上C．竖直向上D．无法确定GNfFc三力平衡的条件：任意两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。例1、如图所示：重100牛的物体用绳悬挂。其中OB绳水平，OA绳与水平方向夹300角。求绳OA、OB的拉力。ABCOCABOTBTATCTCT300合成法TA=TC/sin300=200NT=TC=GN3100TB=TCctg30°=拓展1.如图所示的装置处于静止状态.已知A、B两点在同一水平面上，轻绳OA、OB与水平方向的夹角均为θ，物体所受重力为G，求轻绳OA和OB所受的拉力。如果在三力平衡中存在菱形还可利用菱形中的直角三角形GTBTAT2sinmgTA=TB=拓展2：如图所示，用绳AO和BO吊起一个重100N的物体，两绳AO、BO与竖直方向的夹角分别为30o和40o，求绳AO和BO对物体的拉力的大小。30o45oABOGTcTBTAxyTAXTAyTBxTByX:TAsin30o=TBcos45oY:TAcos30o+TBsin45o=G解得：TA=73.2NTB=37.9N1、力的分解法——效果分解法2、力的合成法——共点平衡法3、正交分解法:把力沿着两个经选定的互相垂直的方向作分解.四、解方程并对结果进行检验和分析共点力作用下物体平衡的解题步骤和方法一、选取研究对象二、对研究对象进行受力分析三、拓展1、如图所示：重100牛的物体用绳悬挂。其中OB绳水平，OA绳与水平方向夹300角。若OA与水平方向的夹角不变，OB绳由水平方向缓缓变为竖直向上，则此过程中OA与OB绳上得拉力大小将如何变化？ABCOCABOTBTATCTCT有一个力为恒力（大小和方向都不变）__TC=G_______另一个力方向不变，大小可变___TA________第三个力大小方向均可变____TB__________分析第三个力__TB_____的方向变化引起的物体受力的动态变化问题．思考：在这个动态平衡的过程中这三个力各有什么特点？CABOTBTATCT1.对物体进行受力分析2.①先确定大小方向都不变的力②再确定方向不变的力和大小方向都变的力③做出两个变力的合力3.根据方向变化的力的情况再次做出平行四边形拓展2、如图所示：重100牛的物体用绳悬挂。其中OB绳水平，OA绳与水平方向夹300角。若O点不动，OB保持水平方向的不变，OA绳水平缓慢向左移动，则此过程中OA与OB绳上得拉力大小将如何变化？CABOTBTATCTCTTA和TB都变大练一练：如图所示，用竖直档板将小球夹在档板和光滑斜面之间，若缓慢转动挡板，使其由竖直转至水平的过程中，分析球对挡板的压力和对斜面的压力如何变化．1.有一个力为恒力（大小和方向都不变）________另一个力方向不变，大小可变________________第三个力大小方向均可变___________________分析第三个力_______的方向变化引起的物体受力的动态变化问题．2.作出_____________的合力GN1N2GN2N1N1N1ON答案:在档板移动过程中，N1先变小后变大，N2一直减小N2练一练2：木棒AB可绕B点在竖直平面内转动，A端被绕过定滑轮吊有重物的水平绳和绳AC拉住，使棒与地面垂直，棒和绳的质量及绳与滑轮的摩擦均可忽略，如果把C端拉至离B端的水平距离远一些的C′点，AB仍沿竖直方向，装置仍然平衡，那么AC绳受的张力F1和棒受的压力F2的变化是()A、F1和F2均增大B、F1增大，F2减小C、F1减小，F2增大D、F1和F2均减小DTF1F2例2、在图中所示的支架上的C点挂上一个物体，物体的重力为200N，已知AB=40cm，AC=60cm，BC=80cm，假设杆子只在沿杆的方向有力的作用.求挂了重物后AC和BC两杆所受力。ABCTFBFAFACFBCFABFACBC608040200ACBCFF解得：FAC=300NFBC=400N•当物体受到三个力作用平衡时，若没有直角三角形时，可以尝试利用找力的三角和几何三角形相似来求解力。AFBOθTFNFLlH拓展：一轻杆BO，其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO上，B端挂一重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮，用力F拉住，如图所示。现将细绳缓慢往左拉，使杆BO与杆AO间的夹角θ逐渐减少，则在此过程中，拉力F及杆BO所受压力FN的大小变化情况是()A．FN先减小，后增大B.FN始终不变C．F先减小，后增大D.F始终不变lFLFHGNF感悟：相似三角形法适用于物体所受的三个力中，一个力大小、方向不变，其它二个力的方向均发生变化，且三个力中没有二力保持垂直关系，但可以找到力构成的矢量三角形相似的几何三角形的问题练一练：如图示半径为ｒ，表面光滑的半球体被固定在水平地面上，跨过无摩擦的定滑轮，用一根轻绳下挂一个质量为ｍ的小球，将小球置于半球体光滑的表面上，并使定滑轮位于半球体的正上方，现用力Ｆ斜左向下拉绳的自由端，使小球沿光滑半球面缓慢向上滑动。在此过程中，半球体对小球的支持力ＦN和绳子的拉力Ｆ的变化情况则小球沿光滑半球面缓慢向上滑动过程中，半球体对小球的支持力FN不变，绳子的拉力F不断减小。lFrFrhGN分析与解：根据平衡的特点，由力的几何结构可知:(L为滑轮到小球的长度)GrhrFNGrhlF即相似三角形法例3、三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，OA绳与水平方向夹300角，它们悬挂一重物，如图所示，其中OB是水平的，A、B端固定，若逐渐增加C端所挂重物的质量；则最先断的绳是（）A．必定是OAB．必定是OBC．必定是OCD.可能是OB，也可能是OC思考：若AO、BO、CO所能承受的最大拉力均为100N，则所吊重物重力最大不能超过多大？CABOTBTATCTCT300拓展1、如图所示，细绳AO、BO能承受的最大拉力相同，其中绳长AOBO.在O点连接一段能承受足够拉力的细绳OC，逐渐增大O端悬挂的重物的重力，问细绳AO、BO中哪一根先断？12AOBFFBCFABF合343拓展2、若已知细绳AO、BO能承受的最大拉力分别为100N和150N，α＝30°，β＝60°。若要绳不断，O端下方悬挂的重物的最大重力为多少？BαβAOFF2F1F合βα解:(1)当F1=FAO=100N时，F2=F1cotα＝100NFBO=150N绳BO将断(2)当F2=FBO=150N时，F1=F2tanα＝50NFAO=100N此时：G=F=F合=＝N32cosF10033•总结：解决共点力平衡问题的方法：选取研究对象对研究对象进行受力分析根据题目要求选取适当的解题方法（静态平衡、动态平衡、临界值问题等问题的基本方法）CABOTBTATCTCXYTAxTAy正交分解法X轴：TB=TAX=TAcos300Y轴：TC=TAY=TAsin300300