高中物理《共点力平衡条件的应用》课件 教科版必修1.ppt

共点力平衡条件的应用
——三个共点力体用下的动态平衡的特点及解法
一、复****br/>:
F1
F3
F2
几个力如果作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于一点,这几个力叫做共点力.
:一个物体在共点力的作用下,如果保持静止或者做匀速直线运动,我们就说这个物体处于平衡状态.
竖直上抛的物体运动到最高点时,这一瞬时的速度为零(静止),但这一状态不可能保持,因而这一不能保持的静止状态不属于平衡状态.
物理学中有时出现”缓慢移动”也说明物体处于平衡状态
(2)“保持”某状态与“瞬时”某状态有区别:
(1)共点力作用下物体平衡状态的运动学特征:
加速度为零.
即:
二、三个共点力体用下的动态平衡的特点及解法
F合=0
例题1:如右图所示,重力为G的电灯通过两根细绳OB与OA悬挂于两墙之间,细绳OB的一端固定于左墙B点,且OB沿水平方向,细绳OA挂于右墙的A点。
,两细绳OA、OB的拉力FA、FB分别是多大?
分析与解:
根据题意,选择电灯受力分析,它分别受到重力G,两细绳OA、OB的拉力FA、FB ,可画出其受力图,由于电灯处于平衡状态,则两细绳OA、OB的拉力FA、FB 的合力F与重力大小相等,方向相反,构成一对平衡力。
FA = G/cosθ,FB = Gtanθ
可得:
,在A点下移的过程中,细绳OA及细绳OB的拉力如何变化?
FA = G/cosθ,FB = Gtanθ
A′
分析与解:
在A点下移的过程中,细绳OA与竖直方向成θ角不断增大。
FA 、FB 不断增大
例题1:如右图所示,重力为G的电灯通过两根细绳OB与OA悬挂于两墙之间,细绳OB的一端固定于左墙B点,且OB沿水平方向,细绳OA挂于右墙的A点。
,两细绳OA、OB的拉力FA、FB分别是多大?
,在A点下移的过程中,细绳OA及细绳OB的拉力如何变化?
,在B点上移的过程中,细绳OA及细绳OB的拉力如何变化?
B′
FA 、FB 不断增大
分析与解:
在B点上移的过程中,应用力的图解法,可发现两细绳OA、OB的拉力变化规律。
FA不断减小,FB 先减小后增大
例题1:如右图所示,重力为G的电灯通过两根细绳OB与OA悬挂于两墙之间,细绳OB的一端固定于左墙B点,且OB沿水平方向,细绳OA挂于右墙的A点。
,两细绳OA、OB的拉力FA、FB分别是多大?
FA = G/cosθ,FB = Gtanθ
小结:
解这种题型首先对动态平衡的物体受力分析,确定三个力的特点;找出不变力,则另两个变力的合力就与该不变力构成一对平衡力,用力的合成分解法、图解法或力的矢量三角形与结构三角形相似法解决。
求解共点力体用下平衡问题的解题一般步骤:
1)确定研究对象(物体或结点);
2)对研究对象进行受力分析,并画受力图;
3)分析判断研究对象是否处于平衡状态;
4)根据物体的受力和己知条件,运用共点力平衡条 件,选用适当方法计算求解。
例题2:如右图所示,圆环形支架上悬着两细绳OA和OB,结于圆心O,,将OB绳的B端沿半圆支架从水平位置缓慢移至竖直的位置C的过程中,分析OA绳和OB绳所受的力的大小如何变化?
FA不断减小,FB 先减小后增大
A
B
G
C
A
B
G
C
FA1
FA2
FA3
FB2
FB1
FB3
例题3:如右图所示,长为5m 的细绳,两端分别系于竖立地面相距为4m 的两杆A、B点。绳上挂一个光滑的轻质滑轮,其下端连着一重为6N 的物体。
求:平衡时,绳中的拉力多大?
分析与解:
绳子的拉力是指绳子的内部的弹力,绳子通过滑轮拉物体,滑轮两边绳子的拉力大小相等,即FA = FB
根据平衡的特点,由力的几何结构可知:
FA = FB = 5G/6 = 5N
B
D
C