高一寒假网络课堂--物体平衡

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物体的平衡PPT

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O
θ
C.F N
D.FN=mgtanθ
F P
解见下页
解: 对小滑块受力分析如图所示,根据三角形定 则可得
F FN mg tan mg sin
FN mg
θ
F
所以A正确。 提示:支持力的方向垂直于接触面,即指向 圆心。
13. 18.如图所示,将质量为m的滑块放在倾角为θ的 固定斜面上。滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ。 若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦 力大小相等,重力加速度为g,则( ) C A.将滑块由静止释放,如果μ>tan,滑块将下滑 B.给滑块沿斜面向下的初速度, m 如果μ<tanθ,滑块将减速下滑 θ C. 用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动, 如果μ=tanθ,拉力大小应是2mgsinθ D.用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动, 如果μ=tanθ,拉力大小应是mgsinθ 解见下页
物 体 的 平 衡
复习精要: 一、平衡状态、平衡力 物体在几个力作用下处于静止或匀速直线运动 状态,叫做平衡状态,这几个力互相叫做平衡力 (或其中一个力叫其余几个力的平衡力) 说明:平衡力和作用力与反作用力的区别: (1)平衡力可以是不同性质的力,而作用力与反 作用力 一定是同一性质的力; (2)平衡力中的某个力发生变化或消失时,其 他的力不一定变化或消失,而作用力与反作用力 一定是同时变化或消失; (3)平衡力作用在同一物体上,作用力与反作 用力分别作用在两个相互作用的物体上; (4)平衡力的效果使物体平衡,而作用力与反 作用力则分别产生各自效果。
G sin G cos
G
8. 3.如图所示,将两个质量均为m的小球a、b用 细线相连悬挂于O点,用力F拉小球a,使整个 装置处于平衡状态,且悬线oa与竖直方向的夹 角为θ=300.则F的大小 ( C ) A.可能为 B.可能为 D.不可能为

高一物理课件-03物体的平衡·知识点精解 精品

高一物理课件-03物体的平衡·知识点精解 精品

物体的平衡·知识点精解1.平衡状态的概念(1)物体的平衡:亦称物体处于平衡状态。

是指物体受到几个力的作用却没有加速度的状态。

平衡状态包括静止状态、匀速直线运动状态、绕轴匀速转动状态。

根据平衡时稳定程度的不同,物体的平衡可分为稳定平衡(如球在凹面之上底部时的平衡)、随遇平衡(如球在光滑水平面上的平衡)、不稳定平衡(如球在凸面之上顶部时的平衡)三种。

(2)物体的平衡条件要使物体保持平衡状态,作用在物体上的力或力矩必须满足一定的条件,这个条件叫做平衡条件。

2.力的平衡(1)力的平衡物体在共点力作用的平衡叫力的平衡。

(2)力的平衡的条件①在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零,即F合=0或者:∑F x=0,∑F y=0②根据牛顿第二定律,共点力作用下物体的平衡条件也可表述为物体的加速度为零,即a合=0或者:∑a x=0,∑a y=0(3)平衡条件的应用物体的平衡条件在实际中有广泛的应用,特别在受力分析时,结合物体的平衡条件,可确定未知力的大小和方向。

【讨论】①二力平衡:如果物体只受两个共点力作用而处于平衡状态,那么这两个力必须满足大小相等、方向相反且作用在同一直线上。

通常称这两个力为一对平衡力。

②多力平衡:多个共点力作用在物体上而使物体处于平衡状态时,可以根据力的平行四边形定则,先将力逐一合成,直至只剩两个力于是便转化为二力平衡的问题。

3.力矩的概念及公式(1)力矩的概念①转动轴:物体转动时,它的各点都做圆周运动,圆周的中心在同一直线上,这条直线叫做转动轴。

②力矩:力矩的大小等于力与以转动轴到力的作用线的垂直距离的乘积。

常用符号M 表示力距。

③力臂:从转动轴到力的作用线的垂直距离叫做力臂。

一般用L表示。

(2)力矩的公式①定义式:用M表示力矩,L表示力臂,用F表示力,则力矩可以用下面的公式表示:M=F·L②力矩的单位:在国际单位制中,根据公式可得力矩的单位是牛·米,符号是N·m。

高中物理物体的平衡的知识点

高中物理物体的平衡的知识点

高中物理物体的平衡的知识点高中物理物体的平衡的知识点1、平衡状态:物体受到几个力的作用,仍保持静止状态,或匀速直线运动状态,或绕固定的转轴匀速转动状态,这时我们说物体处于平衡状态,简称平衡。

在力学中,平衡有两种情况,一种是在共点力作用下物体的平衡;另一种是在几个力矩作用下物体的平衡(既转动平衡)。

2、要区分平衡状态、平衡条件、平衡位置几个概念。

平衡状态指的是物体的运动状态,即静止匀速直线运动或匀速转动状态;而平衡条件是指要使物体保持平衡状态时作用在物体上的力和力矩要满足的条件。

至于平衡位置这个概念是指往复运动的物体,当该物体静止不动的位置或物回复力为零的位置。

它是研究物体振动规律时的重要概念,简谐振动的物体在平衡位置时其合力不一定零,所以也不一定是平衡状态。

例如单摆振动到平衡位置时后合力是指向圆心的。

3、共点力的平衡⑴共点力:物体同时受几个共面力的作用,如果这几个力都作用在物体的同一点,或这几个力的作用线都相交于同一点,这几个力就叫做共点力。

⑵共点力作用下物体的平衡条件是物体所受的合外力为零。

⑶三力平衡原理:物体在三个力作用下,处于平衡状态,如果三力不平行,它们的作用线必交于一点,例如图1所示,不均匀细杆AB 长1米,用两根细绳悬挂起来,当AB在水平方向平衡时,二绳与AB 夹角分别为30°和60°,求AB重心位置?根据三力平衡原理,杆受三力平衡,TA、TB、G必交于点O只要过O作AB垂线,它与AB交点C 就是AB杆的重心。

由三角函数关系可知重心C到A距离为0.25米。

⑷具体问题的处理①二力平衡问题,一个物体只受两个力而平衡,这两个力必然大小相等,方向相反,作用在一条直线上,这也就是平常所说的平衡力。

平衡力的这些特点就成为了解决力的平衡问题的基础,其他平衡问题最终要转化为这个基础问题。

②三力平衡问题:往往先把两个加合成,这个合力与第三个力就转化成了二力平衡问题,即三力平衡中任意两个力的合力与第三个力的大小相等,方各相反,作用在一条直线上。

物体的平衡(1)-PPT课件

物体的平衡(1)-PPT课件
17
专题一 │ 主干知识整合
四、物体受力分析 1.受力分析的步骤 (1)明确研究对象:研究对象可以是一个点、一个物体或物体系 等. (2)按顺序找力:①先分析是否受重力;②分析接触力:接触力 中先分析弹力,后分析摩擦力,应逐个分析研究对象跟其他物 体接触处的弹力和摩擦力;③分析电场力、磁场力等. (3)画出受力图:每个力都要标明表示力的符号. (4)检查受力图,防止多力和漏力:①检查画出的每个力能否找 到施力物体,如果没有施力物体,则该力不存在;②检查在受 力分析的基础上,能否使物体处于题目给定的运动状态(静止、 匀速运动、变速运动).
【点评】 本题是应用力的合成的方法求解三力作用下物体 的平衡问题,下面的变式题则是应用分解的方法求解三力作用 下物体的平衡问题.
22
专题一 │ 要点热点探究
[2011·安徽卷]一质量为m的物块恰好静止在倾角为 θ的斜面上.现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图1-1 -2所示,则物块( )
A.仍处于静止状态 B.沿斜面加速下滑 C.受到的摩擦力不变 D.受到的合外力增大
9
大家有疑问的,可以询问和交流
可以互相讨论下,但要小声点
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第一单元 │ 近年高考纵览
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第一单元 │ 近年高考纵览
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第一单元 │ 近年高考纵览
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专题一 物体的平衡
专题一 物体的平衡
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专题一 │ 主干知识整合
主干知识整合 一、几种常见力的比较
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专题一 │ 主干知识整合
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专题一 │ 主干知识整合
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专题一 │ 要点热点探究
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专题一 │ 要点热点探究
例3 变式题 B 【解析】 当三木块达到平衡状态后,对木块3

物体的平衡(一)

物体的平衡(一)

高中物理新课程标准
高中物理必修 1
《 物体的平衡 1 》
• 例1.如图所示 求质量为 如图所示,求质量为 如图所示 求质量为m=10kg的小球静止 的小球静止 在倾角为30 的斜面上,求 档板和斜面的受到 在倾角为 0的斜面上 求:档板和斜面的受到 的压力分别为多少? 的压力分别为多少
m
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B
Q
FC
P
A
FBF = mgFra bibliotek∆ABC
∆PQA
C
m
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高中物理必修 1
《 物体的平衡 1 》
例9:如图,一长为 的 :如图,一长为L的 细绳A端系一质量为 端系一质量为m的 细绳 端系一质量为 的 小球,另一端B系于天花 小球,另一端 系于天花 板上。 板上。小球在固定的光滑 半球面上静止。 半球面上静止。已知球面 半径为R, 点在球面顶 半径为 ,B点在球面顶 的正上方, 点C的正上方,距离为 , 的正上方 距离为H, 求:球面受到的压力和绳 对小球的拉力。 对小球的拉力。
C
300
B
A
m
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《 物体的平衡 1 》
• 例6.水平横梁的一端 插在墙壁内,另一端装 插在墙壁内, .水平横梁的一端A插在墙壁内 一轻小滑轮B,轻绳的一端C固定于墙壁 固定于墙壁, 一轻小滑轮 ,轻绳的一端 固定于墙壁,另一 端跨过滑轮后悬挂一质量为m=10kg的重物, 的重物, 端跨过滑轮后悬挂一质量为 的重物 ∠CBA=30°,如图所示,求杆对滑轮的作用 ° 如图所示, 力。(g=10m/s2) /
高中物理必修 1
《 物体的平衡 1 》
处理平衡问题的一般解题思路 1. 确定研究对象(一个物体或一个结点) 确定研究对象(一个物体或一个结点) 2. 将研究对象从相互作用的系统中隔离出来 3. 分析研究对象所受到的所有外力 4. 选择适当的方法对所受外力进行处理:三个或 选择适当的方法对所受外力进行处理: 三个以下的力用合成法, 三个以下的力用合成法,或根据力的作用效果分 解某一个力的方法, 解某一个力的方法,三个以上不共线的力一般建 立适当的直角坐标系用正交分解法进行处理

必修1 第二章 第三讲 物体的平衡

必修1 第二章 第三讲 物体的平衡

必修1 第二章第三讲物体的平衡必修1第二章第三讲物体的平衡新课程标准(人民教育版)高三物理第一轮复习单元讲座物理1必修教材(必考内容)第二章互动第三讲共点力作用下物体的平衡课程安排:2学时教学目标:1.理解共点力作用下物体平衡的条件。

2.熟练运用正交分解法、图解法、综合分解法等常用方法解决平衡问题。

3.进一步熟悉应力分析的基本方法,培养学生处理机械问题的基本技能。

本讲重点:1.正交分解法的应用2.图解法的应用本讲难点:受力分析平衡条件的基本应用2.平衡问题中常用的数学方法dd相似三角形法,正交分解法3.平衡问题中常用的物理方法dd隔离法和整体法4.用图解法解决动态平衡类问题5.平衡问题中的临界与极值问题6.关于绳中的张力问题A部分一、物体的平衡物体的平衡有两种情况:一种是粒子静止或沿均匀直线运动,物体的加速度为零;第二,对象不旋转或以匀速旋转(此时,对象不能被视为粒子)。

点评:对于共点力作用下物体的平衡,不要认为只有静止才是平衡状态,匀速直线运动也是物体的平衡状态.因此,静止的物体一定平衡,但平衡的物体不一定静止.还需注意,不要把速度为零和静止状态相混淆,静止状态是物体在一段时间内保持速度为零不变,其加速度为零,而物体速度为零可能是物体静止,也可能是物体做变速运动中的一个状态,加速度不为零。

由此可见,静止的物体速度一定为零,但速度为零的物体不一定静止.因此,静止的物体一定处于平衡状态,但速度为零的物体不一定处于静止状态。

简而言之,只要物体的加速度为零,物体在公共点力作用下就必须处于平衡状态1如果加速度不为零,则必须处于不平衡状态。

二、共点力作用下物体的平衡条件1.共点力多个力作用在对象的同一点上,或它们的作用线在同一点相交(该点不一定在对象上)。

这些力被称为公共点力。

2.共点力的平衡条件物体在公共点力作用下的平衡条件是合力为零,即f=0或FX=0,FY=03。

判定定理物体在三个互不平行的力的作用下处于平衡,则这三个力必为共点力。

高一物理必修课件阶段提升课第四章物体的平衡

高一物理必修课件阶段提升课第四章物体的平衡

BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
03
摩擦力在物体平衡中作用分析
滑动摩擦力产生条件及方向判断
01
02
03
产生条件
两个物体接触面粗糙、有 正压力、有相对运动或相 对运动趋势。
方向判断
与接触面相切,与物体间 相对运动或相对运动趋势 的方向相反。
注意事项
滑动摩擦力的大小与正压 力成正比,与接触面的粗 糙程度有关。
首先,根据题目条件,确定已知力和未知力;其次,选择合适的标度,
画出力的矢量图;然后,根据平行四边形法则构造力的三角形;最后,
利用三角函数或相似三角形等方法求解未知力。
03
矢量三角形法则的适用范围
矢量三角形法则适用于共点力平衡问题,特别是当已知两个力的大小和
方向,或者已知一个力的大小和方向以及另一个力的方向时,可以通过
构造矢量三角形来求解未知力。
正交分解法求解共点力平衡问题
正交分解法的基本概念
正交分解法是将共点力平衡问题中的力矢量沿着两个相互 垂直的方向进行分解,从而将复杂的矢量问题转化为简单 的标量问题进行求解。
正交分解法的解题步骤
首先,确定合适的坐标系和坐标轴方向;其次,将已知力 和未知力沿着坐标轴方向进行分解;然后,根据平衡条件 列出方程;最后,解方程求解未知量。
ERA
弹力产生条件及方向判断
弹力产生条件
两物体必须直接接触且发生弹性形变。
弹力方向判断
弹力的方向总是与接触面垂直,指向受力物体。
常见弹力类型
拉力、压力、支持力等。
胡克定律在弹性形变中应用
胡克定律内容
劲度系数k的意义
在弹性限度内,弹簧的弹力与其形变 量成正比。

高一物理课件-物体的平衡专题 精品

高一物理课件-物体的平衡专题 精品

物体的平衡专题一、共点力作用下物体的平衡:1、平衡状态:一个物体在共点力作用力下,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。

2、平衡条件: F合=03、推论:两个力平衡:这两个力等大、反向。

三个力平衡:其中一个力与另两个力的合力等大、反向。

多个力平衡:其中一个力与其余力的合力等大、反向。

二、物体平衡问题的分析思路和解题步骤1.明确研究对象.①单个物体②物体的组合③结点2.分析研究对象的受力情况(画受力图)3.选取研究方法4.利用平衡条件建立方程5.数学方法求解,必要时加以讨论①代数法②三角函数法③相似三角形法题型分类解析:一、三力平衡问题(1)三个力中,有两个力互相垂直,第三个力角度(方向)已知。

例1、图中重物的质量为m,轻细线AO和BO的A、B端是固定的,平衡时AD是水平的,BO与水平面的夹角为θ.AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是:A、F1=mgcosθ;B、F1=mgctgθ;C、F2=mgsinθ;D、F2=mg/sinθ.(2)三个力互相不垂直,但夹角(方向)已知例2、如图示,BO为一轻杆,AO和CO为两段细绳,重物质量为m,在图示状态静止,求AO绳的张力.(3)三个力互相不垂直,且夹角(方向)未知例3、如图7,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.二、动态平衡问题1、图解法:即三个力中,有一个力为恒力,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例4、如图9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.2、表达式法:根据变量的数学表达式讨论其变化情况例5:如图在人向右运动的过程中,物体A缓慢上升,若人对地面的压力为N,人受到的摩擦力为f,人拉绳的力为T,则人运动在中( )A.N、f和T都增大B.N和f增大,T不变C.N、f和T都减小D.N增大,f减小,T不变三、多力平衡问题(1)化多力为三力,利用三力问题的处理方法进行分析.例6、质量为m的物体置于动摩擦因数为μ的水平面上,现对它施加一个拉力,使它做匀速直线运动,问拉力与水平方向成多大夹角时这个力最小?(2)利用正交分解法分析求解例7:如图所示,重为100N的物体受推力F作用贴于墙面静止,F与墙的夹角θ=600,墙对物体的最大静摩擦力为40N,要使物体保持静止,求推力F的大小范围.物体的平衡习题1. 下列哪组共点力作用在一个物体上,可以使物体保持平衡( )A.2N,4N,10NB.2N,3N,5NC.10N,10N,10ND.2N,3N,10N2. 一个物体在三个力的作用下处于平衡状态,则:( )A.三个力必然是共点力;B.三个力不是共点力;C.如果其中两个力作用线交于一点,则第三个力作用线必过该点;D.三个力的合力可能不为零.3、如图1-13所示,杆BC的B端用铰链接于竖直墙上,另一端C为一滑轮,重物G上系一绳经过滑轮固定在墙上的A点处,杆恰好平衡,若将绳的A端沿墙向下移,使之再平衡(BC杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计),则( )A.绳的拉力增大,BC杆受压力增大B.绳的拉力不变,BC杆受压力减小C.绳的拉力不变,BC杆受压力增大D.绳的拉力增大,BC杆受压力不变4、如图1-14所示,重为G的物体系在OA、OB两根等长的细绳上,细绳的A端固定,B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直位置C的过程中( )A.OB绳上的弹力先减小后增大B.OB绳上的弹力先增大后减小C.OA绳上的弹力先减小后增大D.OA绳上的弹力先增大后减小5、一个物体静止在一个与水平面成θ角的粗糙斜面上,当θ角逐渐增大时,在物体发生滑动之前,斜面对物体的摩擦力是:( )A.正比于sinθ B.正比于cosθC.正比于tanθ D.正比于θ#6.如图所示,用与竖直方向成θ角(θ<45°)的倾斜轻绳a和水平轻绳b共同固定一个小球,这时绳b的拉力为T1.现保持小球在原位置不动,使绳b在原竖直平面内逆时转过θ角固定,绳b的拉力变为T2;再转过θ角固定,绳b的拉力为T3,则:()A.T1=T3>T3B.T1<T2<T3C.T1=T3<T2D.绳a的拉力减小图67、如图所示,表面光滑,质量不计的尖劈插在缝AB间,在尖劈上加一压力P,则尖劈对A侧的压力为多大?对B侧的压力为多大?8、质量为m的光滑小球静止在竖直墙和斜面之间,如图所示,已知斜面的倾角为θ,求小球对竖直墙和斜面的压力。

高中物理 第四章 物体的平衡 第1节 共点力作用下物体的平衡课件 教科版必修1

高中物理 第四章 物体的平衡 第1节 共点力作用下物体的平衡课件 教科版必修1

3.正交分解法:将不在坐标轴上的各力分别分解到 x 轴上和
y
轴上,运用两坐标轴上的合力等于零的条件Fx合=0解题, Fy合=0
多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡.
(1)物体受三个力作用而平衡时,以上方法都可
应用,具体方法应视解决问题方便而定.
(2)利用正交分解法时,坐标轴的选择原则是尽量使落在 x、y
在自然界,物体存在的形式是多种多样的,矗立的岩石 和各类建筑,马路上逐渐加速的汽车,匀速上升的电梯上站 立的人,绕太阳运转的地球等等.我们描述某物体状态时常 用“平衡”这个词.大家能否联想一下自己的日常生活中的 例子,哪些物体是平衡的?在物理学中“平衡”这个词究竟 是什么含义?
提示:保持原有运动状态不变叫做平衡,即速度恒定不变的 物体就是平衡的物体.这里包括速度恒为零的静止状态,它 是一种静态的平衡;也包括运动的平衡,即速度不为零,但 大小方向都不变的匀速直线运动状态.
[解析] 平衡状态的运动学特征是 a=0,物体的速度在某一 时刻为零,加速度可能不为零,A 错;物体相对另一物体静 止,相对地面不一定静止,故不一定处于平衡状态,B 错; 物体所受合外力为零,加速度为零,一定处于平衡状态,C 对;物体做匀加速运动,所受合外力不为零,不处于平衡状 态,D 错. [答案] C
(1)平衡状态是指加速度为零的状态(即物体所 受合外力为零),而不是速度为零的状态. (2)在力学中,当物体缓慢移动时,往往认为物体处于平衡状 态.
物体在共点力作用下,下列说法正确的是( ) A.物体的速度在某一时刻等于零时,物体就一定处于平衡 状态 B.物体相对另一物体保持静止时,物体一定处于平衡状态 C.物体所受合外力为零时,就一定处于平衡状态 D.物体做匀加速运动时,物体处于平衡状态

高一物理课件 物体的平衡 PPt课件

高一物理课件 物体的平衡 PPt课件
果都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.实际 问题中如果可以不考虑物体的大小和形状, 而把物体当成一个质点时,作用在该物体上 的力都可看作是共点力.
2.什么是平衡状态?
我们周围的房屋、树木、桌子、桌子上放的课
本都处于静止状态,凡是保持静止不动,我们就说 它处于平衡状态. 另外,如果物体做匀速直线运动,我们也称它 处于平衡状态.举例如下: 汽车沿直线匀速运动. 物体被匀速举高. 汽车拐弯.
F1
GSInα
GCOSα
600 G
F1sinα
(1)绳对小球的拉力,墙壁对小球的压力
α F2


F1

F1=mgtanα
F1
F2=mg/cosα

3 物体在共点力作用下的平衡状态。


同学们刚才举的例子中,有的物体在两
个力作用下处于平衡,有的物体在三个力的
作用下处于平衡。那么,在共点力作用下的
物体在什么条件下才能处于平衡状态呢?
3.共点力作用下物体的平衡条件
共点力的平衡条件可以从理论分析得出,也 可从实验中得出.
理论分析:
根据牛顿第二定律 a=F合/m , 若F合=0,
作用在同一直线上。
4.推论

知道了共点力的平衡条件后,我们还可对实
际中用得多的三力平衡条件得出两个重要的推论:
(1)三个共点力平衡时,其中任意两个力的 合力一定与第三个力大小相等、方向相反,而且在 同一条直线上.
(2)一个物体如果受到三个不平行的力的作 用而处于平衡状态,这三个力的合力一定共点.

【例2】 物体A在水平力F1=400N的作用下,沿倾角θ=60°

物体的平衡

物体的平衡

物体的平衡复习目标:1.准确且恰当的选取研究对象,进行正确的受力分析且能画出利于解题的受力视图;2.熟练把握常规力学平稳问题的解题思路;3.会运用相应数学方法处理力的合成与分解,把握动态平稳问题的分析方法;专题训练:1.如图所示,竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上,另一端与斜面体P相连,P与斜放在其上的固定档板MN接触且处于静止状态,则斜面体P此刻受到的外力的个数有可能是()A、2个B.3个C.4个D、5个2.如右图S1、S2表示劲度系数分别为k1、k2的两根弹簧,k1>k2;a和b表示质量分别为m1和m2的两个小物块,m1>m2,将弹簧与物块按图示方式悬挂起来,现要求两根弹簧的总长度最大应使()A.S1在上,a在上B.S1在上,b在上C.S2在上,a在上D.S2在上,b在上3,如图2所示,棒AB的B端支在地上,另一端A受水平力F作用,棒平稳,则地面对棒B端作用力的方向为:()A,总是偏向棒的左边,如F1B,总是偏向棒的右边,如F3C,总是沿棒的方向如F2总是垂直于地面向上如F44.一物体静置于斜面上,如图所示,当斜面倾角逐步增大而物体仍静止在斜面上时,则()A.物体受重力支持力的合力逐步增大B.物体所受重力对O点的力矩逐步增大C.物体受重力和静摩擦力的合力逐步增大D.物体受重力、支持力和静摩擦力的合力逐步增大5.A、B、C三个物体通过细线和光滑的滑轮相连,处于静止状态,如图所示,C是一箱砂子,砂子和箱的重力都等于G,动滑轮的质量不计,打开箱子下端开口,使砂子平均流出,通过时刻t0流完,则下图中哪个图线表示在这过程中桌面对物体B的摩擦力f随时刻的变化关系()6.如图所示,A为静止在水平地面上的圆柱体,B为一平均板,它的一端搭在A上,另一端用轻绳悬起,板和竖直方向的夹角 < 900,则:()A.板B对A没有摩擦力B.板B对A有摩擦力C.地面对A没有摩擦力D.地面对A有摩擦力7.重为G粗细平均的棒AB用轻绳MPN悬吊起来,如图所示.当棒静止时,有:()A.棒必处于水平B.棒必与水平相交成300角且N高M低C.绳子MP和NP的张力必有T MP > T NP,且绳子OP的张力T OP = GD.绳子MP和NP的张力必有T MP < T NP,且绳子OP的张力T OP = G8.如图所示,OA为一遵守胡克定律的弹性轻绳,其一端固定在天花板上的O点,另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A相连.当绳处于竖直位置时,滑块A与地面有压力作用。

11-12-02高一物理《物体的平衡+竖直上抛》(课件).ppt

11-12-02高一物理《物体的平衡+竖直上抛》(课件).ppt

情况是( )
O
A
A. FN不变,f变大
P
B. FN不变,f变小
C. FN变大,f变大
Q
D. FN变大,f变小
B
解析:选P、Q及绳为整体,因平衡,
所以合外力为0,竖直方向合外力为0,
FN=(m+m)g=2mg,所以FN不变。再以P为研
究对象,受力如图所示。
Tcosα=f

FN
Tsinα+mg=FN

[解析]: 从v到7v的这段时间内的中间时刻t/2的
瞬时速度为:v中时=(v+7v)/2=4v 其中,后t/2的时间段内的平均速度: v=(v中时+7v)/2=5.5v 由v=x/t,得: x=v(t/2)=2.75vt
练一练
2. 一物体从静止开始做匀加速直线 运动,加速度大小为a,当物体运动一段 时间后突然将加速度反向,并保持加速 度的大小恒定。为使这个物体在相同的 时间内回到原出发点,则反向后的加速 度应为多大?
+10m/s
例题分析
【例2】气球以4m/s的速度匀速竖 直上升,它上升到217m高处时,一重 物从气球里掉落,则重物要经多长时间 才能落到地面?到达地面时的速度是多 少?(不计重物在空中运动的空气阻力, g取10m/s2)
练一练
1. 一个做自由落体运动的物体先 后经过A和B两点的速度分别为v和7v, 经历的时间为t,则在这段时间内,后 t/2的时间段内通过的距离是多少?

f
因左移α变大,FN和mg
不变,所以T变小,再从①
式得f变小。 【答案】B
T
mg
竖直上抛运动
1. 定义: 2. 特点: 3. 运动规律:

高一物理寒假专题——力和物体的平衡人教实验版知识精讲

高一物理寒假专题——力和物体的平衡人教实验版知识精讲

高一物理寒假专题——力和物体的平衡人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容:寒假专题——力和物体的平衡二. 知识要点:1. 力的概念、力的作用效果。

2. 重力的概念、弹力、摩擦力的方向判定及大小的计算。

3. 受力分析和利用共点力的平衡条件解决实际问题的能力。

4. 力的合成与分解的灵活应用。

重力、弹力、摩擦力作用下物体的平衡此类问题关键要明确以下问题:一、重力常随地理位置的变化而变化。

有时认为重力等于万有引力,有时认为不等。

并要注意在赤道和两极与万有引力的关系,重心的位置与物体质量分布和几何形状有关。

二、弹力的产生条件: 1. 接触 2. 形变压力和支持力的方向垂直于接触面指向被压或被支持的物体。

若接触面是球面,则弹力的作用线一定过球心,据此可建立与给定的几何量之间的关系。

绳的拉力一定沿绳,同一根轻绳各处的拉力都相等。

“滑环”“挂钩”“滑轮”不切断绳子,各处的张力大小相等,而“结点”则把绳子分成两段,张力的大小常不一样。

杆的作用力未必沿杆,要结合所受的其他力和运动状态来分析。

注意:弹力的有无经常利用“假设法”结合运动状态来判断。

弹力的计算除弹簧可用胡克定律外,一般都要用牛顿定律求解(受力分析结合运动状态,建立状态方程)。

3. 对于摩擦力首先要明确是动摩擦力还是静摩擦力并明确其方向,其方向一定与相对运动或相对运动趋势的方向相反。

但可以与运动方向成任意夹角,如放在斜面体上的物体一起随斜面向各个方向运动,放在水平转盘上的物体随圆盘的转动等。

摩擦力的计算:N F F F μμμ=⎧⎨⎩直接求解:间接求解:建立力的状态方程F 静:一般都是间接求解,建立力的状态方程。

要注意F 静常随外力的变化而变化。

注意:摩擦力的有无也常利用“假设法”结合运动状态来判断。

4. 确定研究对象的原则:第一,受力情况简单且与已知量和未知量关系密切。

第二,先整体后部分。

注意:“整体法”和“隔离法”常交叉使用。

三、胡克定律1. 胡克定律:F kx =要明确:x 是相对原长的拉伸量或压缩量,F 是弹簧的弹力。

物体的平衡

物体的平衡
第一讲 物体的平衡
一、物体的平衡两种基本模型及平衡条件应用
1、物体受两个力的平衡: 物体受两个力的平衡: 大小相等、方向相反、 大小相等、方向相反、作用在同一条直 线上。 线上。即:F1=-F2 F1
F2 2、物体受四个平面共点力的平衡: 物体受四个平面共点力的平衡: 物体受四个共点力F 物体受四个共点力F1、F2 、F3、F4 作用而平衡, 方向相反, 作用而平衡,且F1、F2方向相反, 方向相反, F3、F4方向相反, F1、F2 与F3、 互相垂直, F4互相垂直,则:F1=F2、F3=F4 F3 F2 F4 F1
例与练
7、一个重为G的小环,套在竖直放置的半径为R的光滑大圆 一个重为G的小环,套在竖直放置的半径为R 环上如图所示.一个劲度系数为k 自然长度为L(L 2R)的 L(L< 环上如图所示.一个劲度系数为k,自然长度为L(L<2R)的 轻质弹簧,其上端固定在大圆环的最高点, 轻质弹簧,其上端固定在大圆环的最高点,下端与小环相 不考虑一切摩擦, 连.不考虑一切摩擦,求小环静止时大圆环对小环的弹力和 弹簧的长度.(弹簧与竖直方向的夹角呢?) .(弹簧与竖直方向的夹角呢?). 弹簧的长度.(弹簧与竖直方向的夹角呢?).
解析
解法二: 解法二:先取整体(把球和木块看成整体)分析,此整 体在水平方向受推力F和墙的弹力N1,由平衡条件有F = N1。 再隔离球,受力如图(b),由三角形相似有
N 1 BC = = G OB
R 2 - (R - h) 2 R-h
2Rh - h 2 N1 = G=F R−h
三、研究物体平衡特殊方法
例与练
的斜面上,水平放置一段通有电流强度为I, I,长为 4、在倾角为θ的斜面上,水平放置一段通有电流强度为I,长为 L,重为 的导体棒a,(通电方向垂直纸面向里),如图所示, 重为G a,(通电方向垂直纸面向里),如图所示 L,重为G的导体棒a,(通电方向垂直纸面向里),如图所示,棒与 斜面间动摩擦因数为μ(μ<tan .欲使导体棒静止在斜面上, 斜面间动摩擦因数为μ(μ<tan θ).欲使导体棒静止在斜面上, 可加一个方向垂直斜面的匀强磁场,求磁感应强度B 可加一个方向垂直斜面的匀强磁场,求磁感应强度B的范围及 磁场的方向。 磁场的方向。
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这就是所谓的拉密定理。

课 堂
β
2.拉密定理在三力平衡问题中的应用


电 信


视 频
将一个用弹簧吊着的重500N的均匀球放在倾角为300的光滑 斜面上静止不动。秤的读数为 250N,若不计弹簧自重。① 弹簧秤与竖直方向的夹角α等于多少?②球对斜面的压力等 于多少?
课 堂
方法一:正交分解法
α
课 堂



所以f=F=mgtanθ ⑦


电 信


课 堂
θ mg
再以 B 为研究对象,它受到重力 mg ,三棱柱对它的支持力 NB ,墙壁对它的弹力 F 的作用(如图所示),而处于平衡 状态,根据平衡条件有: NB


电 信


视 频
例5:一光滑圆环固定在竖直平面内,环上穿有两个小球 A 和B (中央有孔),A、B之间由细绳连接着,它们位于图 中所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下,B球与环 心O 处于同一水平面上, A、B 间的细绳呈伸值状态,与水 平线成 30°夹角,已知 B球的质量为 m,求细绳对 B球的拉 力和A球的质量。
课 堂
力学分类:
物体所受到的合外力为零,即F合=0.
1.二力平衡的条件:这两个力大小相等、方向相反,且作


3.n个共点力平衡的条件:其中任意(n-1)个力的合力与 第n个力大小相等、方向相反,且作用于同一直线上。
电 信

2. 三个共点力平衡的条件 : 其中任意两个力的合力与第三个力 力大小相等、方向相反,且作用于同一直线上。
视 频
课 堂
三、静力平衡问题的基本方法和思路
作为基本的应用方法,正交分解法的 应用步骤为: ①确定研究对象;
④列出平衡方程.


电 信

②分析受力情况; ③建立适当坐标;

视 频
课 堂
网 宁 夏 电 信

θ
视 频
例 1: 质量为 m 的物块与水平面间的动 摩擦因数为μ,在与水平面成θ角的拉力 作用下,物块沿水平面做匀速直线运动, 则所施加的拉力多大?


视 频
课 堂
C


由图示知:B、D正确

电 信
Foc=G


视 频
FoA FoB

课 堂
因点处于平衡,故O点所受力Foc、 FoA、 FoB构成 一个闭合的矢量三角形。
FoA
网 宁 夏 电 信
Foc=G

这样作图会使我们得到一 个错误的结论:重力在变化
视 频
FoB
课 堂
易错问题


电 信


视 频
C
课 堂
B


F
A C

画出B点受力图如图示
视 频
F
T T BC 由相似三角形关系得 G G AC
轻杆B端所受的力T与∠BCA无关,即大小不变

F
络 网
G F N OB AB OA
视 频
A G

小结:图解法解动态平衡问题时,适用于一个力是恒力, 另一个力的方向不变的情况;当其中两个力都发生方向 的变化时,最好不要用图解法。

电 信
当我们缓慢拉着小球沿光滑球面上升时,绳的拉力逐渐减 小,球面的支持力大小不变.
课 堂
O
B
电 信

例5.如图所示,AC是上端带定滑轮的固定 竖直杆,质量不计的轻杆BC一端通过铰链固 定在C点,另一端B悬挂一重为G的物体,且B 端系有一根轻绳并绕过定滑轮A,用力F拉绳, 开始时∠BCA>90°,现使∠BCA缓慢变小, 直到杆BC接近竖直杆AC.此过程中,轻杆B 端所受的力 F A.大小不变 B.逐渐增大 C.逐渐减小 D.先减小后增大


弹力 以A球进行受力分析: F=Tcos300
T
课 堂
mg
分析:因系统平衡,所以连结A、B小球的细绳不产生
联立:F=mg/tan300 答案:C
电 信


mg=Tsin300
视 频
o
A m B m
F


F

Q
P
O

θ


电 信
视 频
A
F
B
课 堂
例7:如图所示,水平放置的两根固定的光滑硬杆OA、OB之 间的夹角为 θ ,在两杆上各套轻环 P 、 Q,两环用轻轻绳相连, 现用恒力 F 沿 OB 杆方向向右拉环 Q ,当两环稳定时,绳的拉 力是多大?
例3:图示,重物质量为m,AB、BC两根轻绳与竖直 方向都成600角,现将BC绳缩短并向左移动,但保 持B点位置不变,在移动到BC绳处于竖直方向的过 程中: A.开始时绳BC的拉力大小为mg; B.绳BC的拉力有可能大于mg; C.绳BC的拉力有可能小于mg; D.绳BC的拉力先减小后增大,但不会超过mg
高一物理(必修一)
电 信
请同学们拿出<2009高一寒假网络课堂辅导之二>材料
李春辉




静力学
视 频
课 堂
1.静力学:
3.动力学:
主要研究作用于物体的力与物体运动的关系


电 信
主要运用几何学的方法来研究物体的运动规律,通常不 考虑力和质量等因素的影响


2.运动学:
视 频
主要研究物体在力的作用下处于平衡的规律,以及如何建 立各种力系的平衡条件。
例2:一根轻绳的两端系在天花板上,在绳 的C点施加一拉力F,逐渐增大F,为使两段 绳同时断裂,则拉力F 的方向与AC绳间的夹 角应为多大?
课 堂
400
600
视 频
α
设拉力F 的方向与AC 绳间的夹角为α 由拉密定理:
G TA TB 0 0 0 sin 80 sin( 360 80 ) sin
思路二: f=μN Y方向:N=Fsin θ+Gcos θ 联立:f= μ(Fsin θ+Gcos θ)
课 堂
G
x
y N
f
#:建立坐标系的两个原则: ① 需要分解的力数目越少越好;

②尽量不要分解末知力。

电 信


电 信
θ


视 频
例 3 :如图所示,长为 l 的轻绳一端固定在倾角 为 θ 的光滑斜面上,另一端系着半径为 r ,质量 为 m 的均匀球,求:绳子对球的拉力和斜面对 球的支持力的大小各为多大?
电 信


视 频
课 堂
方法一:解析法
电 信
Q所受的合力始终为0,C错。

对整体,地面对P的支持力为(M+m)g,保持不变, B错。 M N2 Q P mg N

MN对Q的弹力N2逐渐增大,A错。
视 频
mg Q受力如图示: N 1 N 2 mg cot sin MN保持竖直并且缓慢地向右平移时, Q缓慢下滑, 可看作平衡状态,夹角θ逐渐减小。
TA
因为要求AC与AB同时断裂,则TA=TB
则:sin(3600-800-α)=sin α

α=1200

电 信


课 堂
以结点C为研究对象,其 受力情况如图所示,
400
TB
三力平衡的几何条件
F12 F1 F3
网 电 信
F1 F2

根据共点力作用下物体的平衡条件和力的平行四边 形定则可知,三力平衡的几何条件是:三个力首尾 相接构成闭合的三角形
课 堂
FY
视 频
N
θ mg
y
络 宁 夏 电 信
f

课 堂
F FX x
课 堂
N θ mg
Fcosθ-f=0
Fsinθ+N-mg=0.
f
y FY
F
FX x
f=μN.


由上述三个方程消去未知量N和f,将F表示为θ 的函数,得 F=μmg/(cosθ+μsinθ),
电 信


考虑到动摩擦力f与正压力N间的关系,又有

用于同一直线上。
视 频
二、推论:
课 堂
一、在共点力作用下的物体的平衡条件:
1.隔离法与正交分解法


电 信
F合=0 →


正交分解法:这是平衡条件的最基本的应用方法。其实质就 是将各外力间的矢量关系转化为沿两个坐标轴方向上的力分 量间的关系,从而变复杂的几何运算为相对简单的代数运算。 即
Fx合 0 FY合 0
课 堂
N1


地面对P的摩擦力大小等于N2 , 逐渐增大,D正确。
课 堂 视 频 网 络
P
方法二:图解法
M Q N
N2
N1
mg


电 信
电 信
12.如图所示,绳AO段与水平成 30 角,绳 OC段的C端悬挂在一重物,绳OB水平,现保持O点位 置不变,将B点逐渐上移,在B点上移过程中,对AO、 BO 绳上所受拉力的变化情况 ,下列说法正确的是 ( ) A.OA段上拉力不变 A B.OA段上拉一直减少 300 C.OB段上拉力一直增大 B D.OB段上拉力是先减小后增大 O
视 频
O θ
课 堂
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