共点力动态平衡课件 最新版
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物理人教版(2019)必修第一册3.5共点力的平衡(共40张ppt)
共点力平衡的条件
思考讨论1:在两个共点F2
作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相 反,并且在同一条直线上,这两个力平衡。
二力平衡时物体所受的合力为0。
思考讨论2:在三个共点力作用下的物体,保持平衡的 条件是什么?
(1)力的合成法
F1
任意两个力的合力与第三个
一重物通过轻质细绳连接一动滑轮挂在弹性橡皮绳上,此时橡
皮绳的总长度为L2=10 cm,重力加速度g=10 m/s2,则所挂
重物的质量为
F
合
F
F
G
共点力平衡问题的常用方法
例3. 如图甲所示,轻杆OB可绕B点自由转动,另一端O点用细绳 OA拉住,固定在左侧墙壁上,质量为m的重物用细绳OC悬挂在轻 杆上的O点,OA与轻杆的夹角∠BOA=30°,轻杆OB水平。图乙 中水平轻杆OB一端固定在竖直墙壁上,另一端O装有小滑轮,用 一根细绳跨过滑轮后悬挂一质量为m的重物,图中∠BOA=30°, 重力加速度为g,求: (1)图甲中细绳OA的拉力和轻杆 的弹力各是多大? (2)图乙中细绳的拉力和轻杆对 滑轮的作用力是多大?
擦因数μ=0.5,取重力加速度g=10 (sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
m/s2,求推力yF的大小F。
若物体上滑
联立解得
F
N
x
G Ff
共点力平衡问题的常用方法
例4. 如图所示,物体的质量m=4.4 kg,用与竖直方向成θ
=37°的斜向右上方的推力把该物体压在竖直墙壁上,并使
它沿墙壁在竖直方向做匀速直线运动。物体与墙壁间的动摩
面上刚好保持静止,重力加速度为g, (1)求出物体所受的支持力和摩擦力。
y
Ff
共点力的平衡ppt课件
A.F的大小随F1、F2间夹角的增大而增大 B.F的大小一定大于F1、F2中的最大者 C.F的大小随F1、F2间夹角的增大而减小 D.F的大小不能小于F 、F 中的最小者
2.两个共点力,大小都是50 N,如果要 使这两个力的合力也是50 N,这两个力之 间的夹角应为( C ) A.300 B.600
思考与讨论:位移的合成方法
三角形定则
x1
· x2 B
x
平行四边形定则
x1
x2
x
x2
两个力的合成是否也满足三角形定则或平行四边形定则呢?
丁
Fˊ
求两个力的合力时,可分别用表示这两个力的线段为邻边作 平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向, 这叫做力的平行四边形定则。
实验结论:两个力的合成遵循平行四边形定则。
合力F与两个分
力F1、F2有什么 关系呢?
③实验探究:演示实验
实验器材: 橡皮条1根、细绳套2个、钩码若干、滑轮2个、铅笔、
三角板。 实验步骤:
④以F1、F2为邻边做平行四边形,则F1、F2之间的 对角线就是理论合力Fˊ(图丁)。 ⑤比较实际合力F和理论合力Fˊ(图丁)。
⑥得出实验结论:在实验误差允许范围内,两个互成 角度的力的合成遵循平行四边形定则(图丁)。
连,那么由第一个力的始端到
最后一个力的末端的有向线段
F4
就是这些力的合力
思考2:
⑺合力与分力的大小关系:
讨论1:两个分力F1、F2大小不变,合力随夹角如何变化?
①合力最大: F=F1+F2(夹角为0, 即方向相同) ②合力最小: F=︱F1 - F2︱(夹角为180,即方向相反) ③合力的大小范围: ︱F1 - F2︱ ≤ F ≤ F1 + F2 F ④合力可能大于、等于、小于任一分力
2.两个共点力,大小都是50 N,如果要 使这两个力的合力也是50 N,这两个力之 间的夹角应为( C ) A.300 B.600
思考与讨论:位移的合成方法
三角形定则
x1
· x2 B
x
平行四边形定则
x1
x2
x
x2
两个力的合成是否也满足三角形定则或平行四边形定则呢?
丁
Fˊ
求两个力的合力时,可分别用表示这两个力的线段为邻边作 平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向, 这叫做力的平行四边形定则。
实验结论:两个力的合成遵循平行四边形定则。
合力F与两个分
力F1、F2有什么 关系呢?
③实验探究:演示实验
实验器材: 橡皮条1根、细绳套2个、钩码若干、滑轮2个、铅笔、
三角板。 实验步骤:
④以F1、F2为邻边做平行四边形,则F1、F2之间的 对角线就是理论合力Fˊ(图丁)。 ⑤比较实际合力F和理论合力Fˊ(图丁)。
⑥得出实验结论:在实验误差允许范围内,两个互成 角度的力的合成遵循平行四边形定则(图丁)。
连,那么由第一个力的始端到
最后一个力的末端的有向线段
F4
就是这些力的合力
思考2:
⑺合力与分力的大小关系:
讨论1:两个分力F1、F2大小不变,合力随夹角如何变化?
①合力最大: F=F1+F2(夹角为0, 即方向相同) ②合力最小: F=︱F1 - F2︱(夹角为180,即方向相反) ③合力的大小范围: ︱F1 - F2︱ ≤ F ≤ F1 + F2 F ④合力可能大于、等于、小于任一分力
共点力动态平衡课件-最新版
态平衡: 通过控制某些物理量,使物体的状态发
生缓慢地变化,物体在这一变化过程中始终 处于一系列的平衡状态中,这种平衡称为动 态平衡。 动态平衡问题的特征:
物体处于一系列的平衡状态中,在变化 过程中外力在发生变化,但合力始终为零。
解决动态平衡问题的关键: 化动为静,静中求动
例1、如图所示,人站在岸上通过定滑轮用绳牵引 小船,若水的阻力恒定不变,则在船匀速靠岸的 过程中,绳的拉力和船受到的浮力如何变化?
例1. 如图所示,小船用绳索拉向岸边,设船 在水中运动时所受水的阻力不变,那么小 船在匀速靠岸过程中,下面说法哪些是正
确的( A)C
A. 绳子的拉力F不断增大
B. 绳子的拉力F不变
求力代表的边的长度变化。
三 相似三角形法
相似三角形法适用于三力平衡问题,物体 所受的三个力中,一个力大小方向不变,两 个分力的方向均发生变化,且三个力中没有 二力保持垂直关系,但可以找到力三角形和 几何三角形相似。
例题3:一轻杆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
解决动态平衡问题常用方法 解析法 图解法 相似法
一 解析法
解析法是物体受力平衡写出未知量和已 知量的关系表达式,根据已知量的变化来 确定未知量的关系,适合多力动态平衡问题。
解题思路: 1、明确研究对象,进行受力分析; 2、做力的平行四边形(或三角形),根据题意,找
出变量和不变量,写出所求力的表达式; 3、根据三角函数的单调性判断所求力的变化情况。
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(
生缓慢地变化,物体在这一变化过程中始终 处于一系列的平衡状态中,这种平衡称为动 态平衡。 动态平衡问题的特征:
物体处于一系列的平衡状态中,在变化 过程中外力在发生变化,但合力始终为零。
解决动态平衡问题的关键: 化动为静,静中求动
例1、如图所示,人站在岸上通过定滑轮用绳牵引 小船,若水的阻力恒定不变,则在船匀速靠岸的 过程中,绳的拉力和船受到的浮力如何变化?
例1. 如图所示,小船用绳索拉向岸边,设船 在水中运动时所受水的阻力不变,那么小 船在匀速靠岸过程中,下面说法哪些是正
确的( A)C
A. 绳子的拉力F不断增大
B. 绳子的拉力F不变
求力代表的边的长度变化。
三 相似三角形法
相似三角形法适用于三力平衡问题,物体 所受的三个力中,一个力大小方向不变,两 个分力的方向均发生变化,且三个力中没有 二力保持垂直关系,但可以找到力三角形和 几何三角形相似。
例题3:一轻杆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
解决动态平衡问题常用方法 解析法 图解法 相似法
一 解析法
解析法是物体受力平衡写出未知量和已 知量的关系表达式,根据已知量的变化来 确定未知量的关系,适合多力动态平衡问题。
解题思路: 1、明确研究对象,进行受力分析; 2、做力的平行四边形(或三角形),根据题意,找
出变量和不变量,写出所求力的表达式; 3、根据三角函数的单调性判断所求力的变化情况。
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(
共点力的平衡ppt课件
常见的方法有:正交分解法、合成法、相似三角形法、按力的作用效果分解等 (4)求解平衡方程; (5)讨论解的合理性和实际意义。
作者编号:43999
新知学习
【例题】如图,半径为R的光滑半球的正上方,离球面顶端距离为h的O点,
用一根长为l的细线悬挂质量为m的小球,小球靠在半球面上.试求小球对球
面压力的大小.
作者编号:43999
新知学习
01 物体的平衡状态
1.平衡状态:如果一个物体保持静止或做匀速直线运动,我们就 说这个物体是处于平衡状态
静止的石头
作者编号:43999
匀速运动的电梯
新知学习
起飞阶段 平稳飞行阶段
降落阶段
作者编号:43999
飞机从起飞到以一定速度平稳飞行,再 到降落,最后停在机场的停机坪上。在这个 过程中,飞机经历了哪些阶段?在各阶段飞 机处于什么样的状态?
作者编号:43999
课堂练习 2.在如图所示的甲、乙、丙、丁四图中,滑轮光滑且所受的重力忽略不计,滑轮的轴 O安装在一根轻木杆P上,一根轻绳ab绕过滑轮,a端固定在墙上,b端下面挂一个质 量为m的重物,当滑轮和重物都静止不动时,甲、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹 角均为θ,乙图中木杆P竖直。假设甲、乙、丙、丁四图中滑轮受到木杆P的弹力的大 小依次为FA、FB、FC、FD,则以下判断正确的是 ( B ) A.FA=FB=FC=FD B.FD>FA=FB>FC C.FA=FC=FD>FB D.FC>FA=FB>FD
力的三 角形法
对受三力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移使三力组 成一个首尾依次相接的矢量三角形,根据正弦定理、余弦 定理或相似三角形等数学知识求解未知力
作者编号:43999
作者编号:43999
新知学习
【例题】如图,半径为R的光滑半球的正上方,离球面顶端距离为h的O点,
用一根长为l的细线悬挂质量为m的小球,小球靠在半球面上.试求小球对球
面压力的大小.
作者编号:43999
新知学习
01 物体的平衡状态
1.平衡状态:如果一个物体保持静止或做匀速直线运动,我们就 说这个物体是处于平衡状态
静止的石头
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匀速运动的电梯
新知学习
起飞阶段 平稳飞行阶段
降落阶段
作者编号:43999
飞机从起飞到以一定速度平稳飞行,再 到降落,最后停在机场的停机坪上。在这个 过程中,飞机经历了哪些阶段?在各阶段飞 机处于什么样的状态?
作者编号:43999
课堂练习 2.在如图所示的甲、乙、丙、丁四图中,滑轮光滑且所受的重力忽略不计,滑轮的轴 O安装在一根轻木杆P上,一根轻绳ab绕过滑轮,a端固定在墙上,b端下面挂一个质 量为m的重物,当滑轮和重物都静止不动时,甲、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹 角均为θ,乙图中木杆P竖直。假设甲、乙、丙、丁四图中滑轮受到木杆P的弹力的大 小依次为FA、FB、FC、FD,则以下判断正确的是 ( B ) A.FA=FB=FC=FD B.FD>FA=FB>FC C.FA=FC=FD>FB D.FC>FA=FB>FD
力的三 角形法
对受三力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移使三力组 成一个首尾依次相接的矢量三角形,根据正弦定理、余弦 定理或相似三角形等数学知识求解未知力
作者编号:43999
共点力的平衡(动态平衡—相似三角形法、动态圆法、挂钩模型) 课件
有质量为M的重物的光滑轻质动滑轮挂于甲轻绳上,当滑轮静止后,设甲绳子的张
力大小为FT1;乙绳D、E两端按图乙的方式固定,然后将同样的定滑轮且挂有质量
为M的重物挂于乙轻绳上,当滑轮静止后,设乙绳子的张力大小为FT2.现甲绳的B端
缓慢向下移动至C点,乙绳的E端缓慢向右移动至F点,在两绳的移动过程中,下列
通过如图甲所示的自动采棉机采收。自动采棉机在采摘棉花的同时将棉花打包成圆
柱形棉包,通过采棉机后侧可以旋转的支架平稳将其放下,这个过程可以简化为如
图乙所示模型:质量为m的棉包放在“V”型挡板上,两板间夹角为120°固定不变,
“V”型挡板可绕O轴在竖直面内转动。在使OB板由水平位置顺时针缓慢转过60°的过
D.半球形物体对小球支持力大小不变
AD
2.(多选)如图,柔软轻绳ON的一端O固定,其中间某点M拴一重物,用
手拉住绳的另一端N.初始时,OM竖直且MN被拉直,OM与MN之间的
夹角为α( >
).现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角α不变.
在OM由竖直被拉到水平的过程中(
A.MN上的张力逐渐增大
B.MN上的张力先增大后减小
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
B
一、相似三角形法
特点:
1. 三个力中,有一个力为恒力(大小方向均不变)
2. 其余两个力方向、大小都在变
3. 有明显长度变化关系
方法:
构建实物和力的相似三角形关系
4.(多选)如图所示,一表面光滑的半球形物体固定在水平面上,其截面如
2. 其余两个力方向、大小都在变
3. 有一个角不变
三、挂钩模型
C.OM上的张力逐渐增大
力大小为FT1;乙绳D、E两端按图乙的方式固定,然后将同样的定滑轮且挂有质量
为M的重物挂于乙轻绳上,当滑轮静止后,设乙绳子的张力大小为FT2.现甲绳的B端
缓慢向下移动至C点,乙绳的E端缓慢向右移动至F点,在两绳的移动过程中,下列
通过如图甲所示的自动采棉机采收。自动采棉机在采摘棉花的同时将棉花打包成圆
柱形棉包,通过采棉机后侧可以旋转的支架平稳将其放下,这个过程可以简化为如
图乙所示模型:质量为m的棉包放在“V”型挡板上,两板间夹角为120°固定不变,
“V”型挡板可绕O轴在竖直面内转动。在使OB板由水平位置顺时针缓慢转过60°的过
D.半球形物体对小球支持力大小不变
AD
2.(多选)如图,柔软轻绳ON的一端O固定,其中间某点M拴一重物,用
手拉住绳的另一端N.初始时,OM竖直且MN被拉直,OM与MN之间的
夹角为α( >
).现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角α不变.
在OM由竖直被拉到水平的过程中(
A.MN上的张力逐渐增大
B.MN上的张力先增大后减小
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
B
一、相似三角形法
特点:
1. 三个力中,有一个力为恒力(大小方向均不变)
2. 其余两个力方向、大小都在变
3. 有明显长度变化关系
方法:
构建实物和力的相似三角形关系
4.(多选)如图所示,一表面光滑的半球形物体固定在水平面上,其截面如
2. 其余两个力方向、大小都在变
3. 有一个角不变
三、挂钩模型
C.OM上的张力逐渐增大
最新高中物理《共点力的平衡》精品公开课PPT课件
• A.小球A的带电量一定为+9q/4 • B.轻质细杆一定处于被拉伸状态 • C.小球A与B之间的距离一定为L/2 • D.若将A向右平移一小段距离,释放后A一定向左运动
C
考点二:共点力动态平衡
动态分析
• (1)已知合力不变,其中一分力F1大小不变,改变其方向,求另一 分力F2如何调整(验证力的平行四边形定则)。
• A.F不变,N增大 B.F不变,N 减小 • C.F减小,N不变 D.F增大,N减小
C
创新设计p5满分示例和满分体验
• 重为G的木块与水平地面间的动摩擦因数为μ,一人欲用最 小的力Fmin使木块在水平地面上做匀速运动,则此作用力 的大小和方向如何?
• A.2个和4个
• B.3个和4个
• C.4个和4个
• D.4个和5个
•
• •A.10 N •C.40 N
如图所示,条形磁铁放在光滑的斜面上(斜面固定不动),用
平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡,A为水平放置的直导线的截面,
导线中无电流时,磁铁对斜面的压力为F1;导线中有电流时,磁铁
对斜面的压力为F2,此时弹簧的伸长量减小.则(
• B.拉B的绳子的拉力增大
• C.悬于墙上的绳所受拉力不变
• D.A、B静止时,图中α、β、θ三角始终相等
竖直墙面和水平地面均光滑且绝缘,小球A、B带有同种电荷, 用指向墙面的水平力F作用于小球B,两球分别静止在竖直墙面和 水平地面上,如图所示,若将小球B向左移动少许,当两球重新达
• 如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个 光滑的小孔.质量为m的小球套在圆环上.一根细线的下 端系着小球,上端穿过小孔用手拉住.现拉动细线,使小 球沿圆环缓慢上移.在移动过程中手对线的拉力F和轨道 对小球的弹力N的大小变化情况是( )
C
考点二:共点力动态平衡
动态分析
• (1)已知合力不变,其中一分力F1大小不变,改变其方向,求另一 分力F2如何调整(验证力的平行四边形定则)。
• A.F不变,N增大 B.F不变,N 减小 • C.F减小,N不变 D.F增大,N减小
C
创新设计p5满分示例和满分体验
• 重为G的木块与水平地面间的动摩擦因数为μ,一人欲用最 小的力Fmin使木块在水平地面上做匀速运动,则此作用力 的大小和方向如何?
• A.2个和4个
• B.3个和4个
• C.4个和4个
• D.4个和5个
•
• •A.10 N •C.40 N
如图所示,条形磁铁放在光滑的斜面上(斜面固定不动),用
平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡,A为水平放置的直导线的截面,
导线中无电流时,磁铁对斜面的压力为F1;导线中有电流时,磁铁
对斜面的压力为F2,此时弹簧的伸长量减小.则(
• B.拉B的绳子的拉力增大
• C.悬于墙上的绳所受拉力不变
• D.A、B静止时,图中α、β、θ三角始终相等
竖直墙面和水平地面均光滑且绝缘,小球A、B带有同种电荷, 用指向墙面的水平力F作用于小球B,两球分别静止在竖直墙面和 水平地面上,如图所示,若将小球B向左移动少许,当两球重新达
• 如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个 光滑的小孔.质量为m的小球套在圆环上.一根细线的下 端系着小球,上端穿过小孔用手拉住.现拉动细线,使小 球沿圆环缓慢上移.在移动过程中手对线的拉力F和轨道 对小球的弹力N的大小变化情况是( )
3.5共点力平衡(动态平衡)课件-高一上学期物理人教版
已知木块质量m,在F的作用下静止,斜面倾角度,物体与斜面的动 摩擦因数为μ,求推力的范围。(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
F 思考与提醒:F最小值能否为0?
分类讨论μ<tanα时 当μ≥tanα时?
随着F增大,f静会如何变化?
当μ≥tanα Fmin=0 此时摩擦力向上 f=mgsinα
若F水平呢
F 当Fmμa<x=tmagnsαinαF+μmimn=gmcogssαinα-摩μm擦g力co向sα下f=μmgcosα
1【解斜:面由模平型衡】条总件结得μ, 反应了斜面粗糙程度 μ>垂t直an斜θ面物:体支可持以力静N止=G在co斜sθ面上 μ=沿t斜an面θ物体:刚好摩静擦止力在f=斜Gs面in上θ,也可匀速下滑 μ<因tfa=nμθN物体无法静止在斜面上,此时不处于平衡态
联立得μ=f/N=tanθ
多力平衡的处理----正交分解
F 始终不变 FA 一直增大 FB 先增大后减小
三力平衡 一个力恒力,另外两个力夹角不变(画圆) 技巧:画平四找三角,三角形外接圆,恒力对恒角,定弦对定角 注意:直径对应最长的弦长,直径对的圆周角90度
四个力 正交分解解析式法
导50页针对训练2. (多选)如图所示,一个人通过光滑定滑轮拉住 一个木块,人和木块均静止;当人向右跨了一步后,人与重物重新保 持静止,下述说法中正确的是
回顾受力分析步骤
1明确研究对象 受力少的 整体?隔离? 2按顺序分析其他物体对研究对象的力
技巧 优先关注物体运动状态 保持静止/缓慢移动=平衡=合 外力为0=加速度为0
①已知力 ②非接触力 ③ 接触力 弹力顺时针绕一圈看几个接触面/点
方向
大小
压支N 垂直于接触面 绳子T 只能拉
共点力平衡的应用-动态平衡PPT教学课件
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
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。
1.当细绳OA与竖直方向成θ角时,两细绳 OA、OB的拉力FA、FB分别是多大?
FA
FA
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12N 的物体。
求:(1)平衡时,绳中的拉力多大?
α
(2)若B点不动,将A点下移一段距离
α A′
α
到A′,则细绳的拉力大小如何变化?
(2)分析与解答:
到达新的位置,绳与滑轮的交点受力情况不变, 仍为绳的拉力FA′、FB′和重力G,其中仍有FA′ = FB ′。
FB
θ
G G FB
FA = G/cosθ,FB = Gtanθ
2020/12/10
2
2.保持O点和细绳OB的位置,在A点下移 的过程中,细绳OA及细绳OB的拉力如何
变化?
FA´FA
A′
θ
FB´
FB
G
FA ,FB 不断增大
2020/12/10
3
例题2:如右图所示,圆环形支架上悬着两细绳OA和OB,结于
8
所以绳与竖直方向的夹角α不变。
所以,绳的拉力大小不变,仍为10N
2020/12/10
6
例题4:
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F N 和绳子的拉力F的变此情况。
——三个共点力体用下的动态平衡的特点及解法
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。
1.当细绳OA与竖直方向成θ角时,两细绳 OA、OB的拉力FA、FB分别是多大?
FA
FA
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12N 的物体。
求:(1)平衡时,绳中的拉力多大?
α
(2)若B点不动,将A点下移一段距离
α A′
α
到A′,则细绳的拉力大小如何变化?
(2)分析与解答:
到达新的位置,绳与滑轮的交点受力情况不变, 仍为绳的拉力FA′、FB′和重力G,其中仍有FA′ = FB ′。
FB
θ
G G FB
FA = G/cosθ,FB = Gtanθ
2020/12/10
2
2.保持O点和细绳OB的位置,在A点下移 的过程中,细绳OA及细绳OB的拉力如何
变化?
FA´FA
A′
θ
FB´
FB
G
FA ,FB 不断增大
2020/12/10
3
例题2:如右图所示,圆环形支架上悬着两细绳OA和OB,结于
8
所以绳与竖直方向的夹角α不变。
所以,绳的拉力大小不变,仍为10N
2020/12/10
6
例题4:
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F N 和绳子的拉力F的变此情况。
《共点力的平衡》课件
Ppt
《共点力的平衡》PPT课件
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Hale Waihona Puke 汇报人:PPT目录01 03 05 07
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02
共点力平衡的概念
04
共点力平衡的实例分析
06
共点力平衡的实验验证
08
课件介绍 共点力平衡的分类 共点力平衡的应用
总结与回顾
01
添加章节标题
02
课件介绍
课件背景
课件目标:介 绍共点力的平 衡概念、原理
结构稳定性设计原则:介绍结构稳定性设计的基本原则和注意事项
运动物体在运动过程中的平衡问题
运动物体在运动 过程中的平衡条 件
共点力平衡的应 用实例
运动物体在运动 过程中的平衡问 题解决方法
共点力平衡的应 用范围和局限性
07
共点力平衡的实验验证
实验目的和原理
添加 标题
实验目的:通过实验验证共点力的平衡条件
总结与回顾:对课件 内容进行总结,并回
顾重点知识点
作业与思考题:布置 相关作业和思考题, 供学生练习和思考
03
共点力平衡的概念
共点力的定义
共点力:作用在 物体上同一点的 力
平衡状态:物体 处于静止或匀速 直线运动状态
共点力平衡:物 体受到的共点力 合力为零,处于 平衡状态
平衡条件:合力 矩为零
和应用
课件内容:包 括共点力的定 义、平衡条件、
应用实例等
课件特点:采 用图文结合的 方式,生动形 象地展示共点 力的平衡原理
和应用
适用对象:适 用于高中物理 教学和学习者
课件目的
掌握共点力的平衡条件
理解物体平衡状态及其条件
学会运用共点力的平衡条件解 决实际问题
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共点力平衡的概念
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共点力平衡的实例分析
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共点力平衡的实验验证
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总结与回顾
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课件介绍
课件背景
课件目标:介 绍共点力的平 衡概念、原理
结构稳定性设计原则:介绍结构稳定性设计的基本原则和注意事项
运动物体在运动过程中的平衡问题
运动物体在运动 过程中的平衡条 件
共点力平衡的应 用实例
运动物体在运动 过程中的平衡问 题解决方法
共点力平衡的应 用范围和局限性
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共点力平衡的实验验证
实验目的和原理
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顾重点知识点
作业与思考题:布置 相关作业和思考题, 供学生练习和思考
03
共点力平衡的概念
共点力的定义
共点力:作用在 物体上同一点的 力
平衡状态:物体 处于静止或匀速 直线运动状态
共点力平衡:物 体受到的共点力 合力为零,处于 平衡状态
平衡条件:合力 矩为零
和应用
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应用实例等
课件特点:采 用图文结合的 方式,生动形 象地展示共点 力的平衡原理
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适用对象:适 用于高中物理 教学和学习者
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掌握共点力的平衡条件
理解物体平衡状态及其条件
学会运用共点力的平衡条件解 决实际问题
人教物理教材《共点力的平衡》PPT上课课件
N1
N1
N1
N2
G
G
N2
G N2
【 名 校 课 堂 】获奖 PPT-人 教物理 教材《 共点力 的平衡 》PPT上 课课件 (最新 版本) 推荐
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解题思路及步骤: (1)明确研究对象。 (2)分析物体的受力。 (3)将力平行移动转化为力的矢量三角形。 (4)正确找出力的变化方向。 (5)根据有向线段的长度变化判断各个力的变化 情况。
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例2、如图所示,用OA、OB、OC三根绳将物体悬挂在空中,拉绳OB水平 ,如果结点O位置不变,将结点B缓慢上移,在此过程中,OA、OB绳的拉 力将如何变化?
三角形。
F1
动态平衡: 物体处于一系列的平衡态中,此过程中外力
在发生变化,但合力始终为零。
解题关键: 化动为静,静中求动,在变中找到不变。
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例 :如图所示,光滑的小球静止 在斜面和竖直放置的木板之间,已 知球重为G,斜面的倾角为θ,现 使木板沿逆时针方向绕O点缓慢移 动,求小球对斜面和挡板的压力怎 样变化?
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物理人教版(2019)必修第一册3.5共点力的平衡-动态平衡(共23张ppt)
过定滑轮后用力拉住,使小球静止,如图,现缓慢地拉绳,在使小球由A到B的过
程中,半球对小球的支持力FN和绳对小球的拉力T的大小变化的情况是 ( A )
A.FN不变,T变小
B.FN不变,T先变大后变小
C.FN变小,T先变小后变大 D.FN变大,T变小
思考:平衡状态的小球受到哪些力? 各力分别有什么特点?
【解析】设人和物体A质量分别为m、M,由题意可知绳的拉力等于Mg,人拉绳
的力F3与绳的张力大小相等,故人拉绳的力F3=Mg不变。
取人为对象,受力如图所示,并建立直角坐标系。 由平衡条件可得:
F2-F3′ cosθ=0, F1′+F3′sinθ=mg
由牛顿第三定律可知
F1′=F1,F3′=F3 解得 F1=mg-Mgsinθ,
O
F2
三角形的三条边中, 首尾相接的两个边表示分力, 第三个表示合力
2.闭合三角形
实例:一根细线系着一个小球,细线上端固定在横梁上。给小球施加力F,小球
平衡后细线跟竖直方向的夹角为θ。
T
构建闭合三角形:
三个平衡力G、F和T,恒力G保持不动, 将方向恒定的力T沿着作用线滑移、转动的力F 平移,从而构成首尾相接的闭合三角形。
F2=Mgcosθ 由F1、F2 的函数表达式可知,当θ减小时,F1、F2增大。
故本题正确选项为B。
课堂评价
1.如图所示,质量为m的小球被轻绳系着,光滑斜面倾角为θ,向左缓慢推动劈
直到悬绳与斜面平行过程中 ( D )
A.绳上张力先增大后减小 B.斜劈对小球支持力减小 C.绳上张力先减小后增大 D.斜劈对小球支持力增大
的示数不变而减小β时,为保持结点O位置不变,可采取的办法是 ( AB )
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FN FT G R l Rh
GR 所以 FN R h
Gl FT Rh
FT
F
FN
可知选项C正确
。
G
总 结
什么是动态平衡 动态平衡问题的特征 解决动态平衡问题的关键 解决动态平衡问题常用方法
F N T
N
答: T N
G
三
相似三角形法
相似三角形法适用于三力平衡问题,物体 所受的三个力中,一个力大小方向不变,两 个分力的方向均发生变化,且三个力中没有 二力保持垂直关系,但可以找到力三角形和 几何三角形相似。
例题3:一轻杆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.FB B.FN 始终不变 N 先减小,后增大 C.F 先减小,后增大 D.F 始终不变
例题:如图所示,用OA、OB、OC三根绳将物体悬 挂在空中,拉绳OB水平,如果结点O位置和绳子OA 的方向不变,将结点B缓慢上移,在此过程中,OA、 OB绳的拉力将如何变化?
A
TOA
F
ToA
O
BHale Waihona Puke CToBGToA逐渐减小
ToB先减小后增大
Toc
TOB
练习2、将一重为G的球用绳拴住,并靠在光滑墙上,绳 与墙之间的夹角为 θ ,则绳对球的拉力为多少,墙对球 的支持力为多少?如果绳子变长,绳对球的拉力和墙对 球的支持力将如何变化?
A
l
F
H
θ
O
FN
B
F
L
G FN F H L l
T
练习:半径为R的光滑 半球固定在水平地面上, 球心正上方有一滑轮,离 半球顶端的距离为h,轻 绳的一端系一小球靠在半 球上,另一端绕过定滑轮 后用力拉住,使小球静止, 如图所示,现缓慢地拉绳, 在使小球沿球面上移过程 中,半球对小球的支持力 FN和绳对小球的拉力FT的 大小变化情况如何?
动态平衡专题
什么是动态平衡?
动态平衡:
通过控制某些物理量,使物体的状态发 生缓慢地变化,物体在这一变化过程中始终 处于一系列的平衡状态中,这种平衡称为动 态平衡。
动态平衡问题的特征: 物体处于一系列的平衡状态中,在变化 过程中外力在发生变化,但合力始终为零。
解决动态平衡问题的关键: 化动为静,静中求动
练习. 如图3所示,小船用绳索拉向岸边,设 船在水中运动时所受水的阻力不变,那么 小船在匀速靠岸过程中,下面说法哪些是 正确的( AC) A. 绳子的拉力F不断增大 B. 绳子的拉力F不变 C. 船所受的浮力不断减小 D. 船所受的浮力不断增大
由题意可知:重力G和 水对小船的阻力不变, 在靠岸过程中不断增大, 所以F不断增大,不断 减小。故A、C正确。
例题1、将一重为G的球用绳拴住,并靠在光滑墙上,绳与墙之 间的夹角为 ,如果绳子变长,绳对球的拉力和墙对球的支持 力将如何变化? 解:如图
①
F T
F G
②N
F tan G tan
N
F G T cos cos
可知:
tan N
G
cos T
二
图解法
图解法适合三力平衡问题,物体所受的三个 力中,有一个力的大小和方向均不变(通常为重 力),另一个力的方向不变,大小变化,第三个 力的大小方向都变化。
图解法求解动态平衡思路:
1、明确研究对象,进行受力分析; 2、做力的平行四边形(三角形),分析所受几个 力中哪些力恒定,哪些力的大小或方向发生变 3、在同一图中做出改变后的平行四边形,观察所 求力代表的边的长度变化。
解决动态平衡问题常用方法 解析法 图解法 相似法
一 解析法
解析法是物体受力平衡写出未知量和已 知量的关系表达式,根据已知量的变化来 确定未知量的关系,适合多力动态平衡问题。
解题思路: 1、明确研究对象,进行受力分析; 2、做力的平行四边形(或三角形),根据题意,找 出变量和不变量,写出所求力的表达式; 3、根据三角函数的单调性判断所求力的变化情况。