4.3共点力的平衡及其应用

一、平衡状态：定义：如果物体保持或的状态，叫做平衡状态。静止匀速直线运动知识回顾静止和速度为零是不是同一回事物体处于平衡状态的运动学特征静止：v=0；a=0匀速直线运动：v≠0；a=0不是的1.下列物体中处于平衡状态的是（）A.静止在粗糙斜面上的物体B.沿光滑斜面下滑的物体C.在平直路面上匀速行驶的汽车D.做自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间AC匀速直线静止四力平衡三力平衡二力平衡f静GNFFfGNVNGGF●N1N2GfGN静止在水平面上的物体小球静止在斜面上水平力推桌未动匀速下落的雨滴物体沿斜面匀速下滑水平匀速行驶的汽车常见的平衡状态（一）二个共点力平衡的条件F合=G-T=0GT这两个力等大反向.二、共点力作用下物体的平衡条件共点力的概念：几个力都作用在物体上的同一点，或他们的延长线相交于一点。（二）三个共点力作用下的物体平衡条件是：F合=F12-F3=0F1F12F2F3O任意两个力的合力与第三个力等大反向.F12-F3=0合力为零（三）多个共点力作用下的物体平衡条件是N个共点力使物体平衡任意N-1个力的合力与第N个力等大反向。FN-1-FN=0（四）对受多个共点力合力等于零的理解1、在水平方向的分力的合力等于零水平方向：FX合=F-f=0FfGNV例如：如图所示，小车在四个共点力的作用下，沿水平方向做匀速直线运动2、在竖直方向的分力的合力等于零竖直方向：Fy合=N-G=0朝各个方向的合力为零物体受多个力处于平衡时画出下列各图中物体A的受力示意图AA绳子1在竖直方向1AN1TTGGNN2N2GGN1练习1、下列几组力作用在物体上，可能使物体处于匀速直线运动状态的是（）A.3N、4N、8NB.3N、5N、1NC.4N、8N、7ND.7N、9N、6N2、一物体在几个共点力作用下处于静止，若将其中一个大小为30N的力，绕作用点转过90，则物体受到的合力。CD3、一个物体受到五个共点力F1、F2、F3、F4、F5的作用，处于平平衡。（1）如果将F3撤去，而其他力保持不变，则F1、F2、F4、F5的合力是多大？方向如何？（2）如果将F2、F5两个力撤去，而其余力保持不变，则F1、F3、F4的合力在什么范围内？三、案例分析一如图所示，用两根细线悬挂一个所受重力为G的电灯，细绳AO与竖直方向间夹角为，细绳BO水平，先设法增大夹角，仍保持BO处于水平状态，试分析AO、BO两绳中拉力的变化情况。ACOB三、案例分析二在科学研究中，可以用分力仪直接测量风力的大小，其原理如图，仪器中有一根轻质金属丝，悬挂着一个金属球。无风时，金属丝竖直下垂，当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度。风力越大，偏角越大，通过传感器，就可以根据偏角的大小指示出风力的大小。那么，风对小球作用力的大小F跟小球质量M、偏角之间的关系怎么样？m风风GFTxy分析yx例：用与水平方向成θ角的力F拉质量为m物体，使其沿水平面向右匀速运动。请同学们分析物体的受力，并画出力的示意图。θFGFNFfF1F2平衡方程：X：F1-Ff=0Y：F2+FN-G=0你能求出支持力和摩擦力的大小吗？共点力平衡的应用这就是正交分解法θ一：长方形木块静止在倾角为θ的斜面上，那么斜面对木块作用力的方向（）A、沿斜面向下B、垂直斜面向下C、沿斜面向上D、竖直向上解析：木块的受力如图：共点力平衡的应用GfNF合D第一步：确定研究对象和运动状态第二步：受力分析，画出受力图，建立适当坐标系。第三步：对力进行正交分解,据平衡条件建立方程．第四步：解方程，求出未知量。通过解此题得到用正交分解法解共点力平衡问题时一般有四个步骤。二、共点力作用下物体的平衡（2）物体在共点力作用下的平衡条件是所受合外力为零。即：F合=0。（1）物体处于静止或者保持匀速直线运动的状态叫做平衡状态。一、共点力：几个力都作用在物体的同一点上，或几个力的作用线相交于同一点，这几个力就称为共点力。课堂小结共点力的平衡条件课本98页1、3、6、7题作业布置