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当前位置:首页 > 中学教育 > 高中教育 > 2.7共点力作用下的物体平衡
O一、平衡状态1.共点力如果几个力都作用在物体同一点或它们的作用线交于一点,这几个力叫做共点力。2.平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态。qGFNFfGF1F21.受两个共点力作用物体受两个共点力作用时,保持平衡条件是:FG两个力大小相等,方向相反,它们的合力等于零。二、共点力的平衡条件O2.受三个共点力作用物体受三个共点力作用时,保持平衡条件是:任意两个力的合力与第三个力是大小相等,方向相反且在同一直线上,它们的合力等于零。GFF1F2在共点力作用下物体的平衡条件是:合力等于零。注意:当物体在三个力的作用下处于平衡状态时,它们的合力一定等于零,且其中任意两个力的合力,都跟第三个力的大小相等,方向相反,作用在一条直线上。这样三个力的平衡问题就可转化为两个力平衡问题。F1F2OF3F20N15NqABCOOF1F2F3F解:作出O点的受力图,用平行四边形法则求出F和F的合力F。23例1如图所示,在绕过两个定滑轮的绳子的两端悬挂两个物体,它们分别重15N和20N。在两个滑轮之间的绳上悬挂一个物体A,当q=90º时,这三个物体都处于平衡状态。求A物体的重力。2322FFFN25N201522根据共点力平衡条件可知,力F必与F等值反向,故物体的重力为F=F=25N。11qGFN解:画物体受力图。物体受到三个力的作用,如图所示。例2如图所示,一个重为G的物体静止在倾角为q的斜面上,求物体受到的静摩擦力和斜面对物体的支持力。根据重力G产生的作用效果,可将重力分解成平行斜面的分力F1和垂直斜面的分力F2。2FFf1F由于物体在平行斜面方向和垂直斜面方向都处于平衡状态,所以qsin1fGFFqcos2NGFF应用共点力平衡条件解题的步骤(1)明确研究对象;(2)正确分析研究对象的受力情况,并画出受力图;(3)判断物体是否处于平衡状态,是否可以用共点力的平衡条件求解;(4)运用平衡条件,选择适当的方法,列出平衡方程求解;(5)解方程,对结果说明或讨论。例3木箱重500N,放在水平地面上,一个人用大小为200N与水平方向成30°向上的力拉木箱,木箱沿地平面匀速运动,求木箱受到的摩擦力和地面所受的压力。F30°FGFfFNF1F2解:画出物体受力图,如图所示。把力F分解为沿水平方向的分力F和沿竖直方向的分力F。21由于物体在水平方向和竖直方向都处于平衡状态,所以0f1FF02NGFF30cos1fFFFN2.173N866.020030sin2NGGFGFN400N)5.0200500(FGFfFNF1F2例4如图所示,某人用平行于木板方向的拉力F将质量为50kg的木箱,沿倾角为37º的斜面向上匀速拉汽车。木箱与木板斜面间的动摩擦因数为0.3,求拉力的大小。GFFfFNF1F2解:画物体受力图,将重力G分解成F和F。12在斜面方向,由于木箱做匀速运动,所以因为木箱在垂直斜面方向没有运动,所以在垂直斜面方向的合力为零。02NFF37cos2NGFFN392N8.08.95001fFFFqsinN1fGFFFFN6.411N)6.08.9503923.0(GFFfFNF1F2练习1.下列说法中正确的是()。A.受力的物体一定处于平衡状态B.当物体所受的合外力等于零时,物体一定处于静止状态C.当物体所受的合外力等于零时,物体一定做匀速直线运动D.当物体所受的合外力等于零时,物体一定处于平衡状态D2.静止在斜面上的物体受到哪几个力的作用?如果物体受到的重力是50N,斜面的倾角是30º,那么,物体受到的支持力以及静摩擦力是多大?GF2FNFfF1解:根据题意,画物体的受力图。30cos2NGFF50N0.86643.3N30sin1fGFF50N0.525N因为物体在垂直斜面方向没有运动,所以在垂直斜面方向的合力为零。在斜面方向,由于物体处于静止状态,所以在斜面方向的合力为零。
本文标题:2.7共点力作用下的物体平衡
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