人教版新教材《共点力的平衡》精品课件2

人教版（2019）高一物理 必修第一册 第三章：3.5共点力的平衡 复习课件(共13张PPT)
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三个共点力平衡：合成法或分解法将物体所受的三个力放到 一个三角形里；如果是直角三角形，利用边角关系求解，如 果是任意三角形，可利用相似三角形求解。
1.共点力：几个力作用到同一点上，或力的作用线交于一点。 2.平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动的状态。
运动学特征： 加速度为零．
（1）共点力作用下物体平衡状态
力学条件： F合=0
（2）“保持”某状态与“瞬时”某状态有区别：
Fx=0 Fy=0
( 3) 物理学中有时出现”缓慢移动”也说明物体处于平衡状态.
一）：三角形法 1合成法
F2 F
A
θ
O
B
F1 θ
G
F1 =Ftanθ=mgtan θ F2 =F/cos θ=mg/cos θ
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直角三角形用边角关系求解，任意三角形用相似三角形法
例：如图，物体重量为20N，AB=0.6m，AC=0.5m， CB=0.9m，求AB杆、BC杆的受力大小。
G
FBC 解：结点B的受力如
图，由共点力的平衡
B A
条件，根据相似三角 形，可得： B
A FAB
FAB lAB
=
FBC lBC
=
G lAC
C
C
解得：FAB=6G/5
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小结.求解方法
静 1） 正交分解法（通法）两个方向上列平衡方程求解
态
平 衡
2） 三角形法：力的合成法
解直角三角形或
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二共点力平衡的求解.
例1、一物体重为80N，θ=30º，求轻绳AO
和BO所受的拉力多大？
A
θ
O
B
思考，可以用什么方法求解？
3.建立坐标系，利用正交分解法 分解各个力 （也可以用其他办法）
4.建立方程组
Fx=0 Fy=0
或者其它相关式
5.求解并讨论
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FBC=9G/5
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二） 正交分解法 （三个或三个以上）
FOA
解：结点O受力如图，取水平方向为x轴，竖
直方向为y轴，将FOA分别沿x轴、y轴方 向进行分解，如图所示，由平衡条件可
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一.共点力作用下物体的平衡
解： 受力如图所示,由平衡条件得
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FN mg cos300
3 mg 2
Ff
mg sin 300
1 mg
2
f
FN
m
300
mg
2分解法
F2
F1' θ
G
F1 F2'
A
θ
O
B
F1= F1 ' =mgtan θ F2= F2' =mg/cos θ
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得
x: FOB - FOASin θ=0
y: FOACos θ – G=0
FOA
解得：FOA=
G Cos θ
FOB= G tg θ
FOB G
y
θ
FOB x
G
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图解法适用的条件： 物体受三个力，或者可以等效为三个力。 一个力大小方向确定， 一个力的方向确定， 第三个力变化。
图解法的步骤：
1）确定研究对象，并对物体进行受力分析。 2）画 出矢量图（先大小方向恒定的力，再画方向不变 的，最后根据初始条件将三角形闭合） 3）根据题意变化，通过分析有向线段（表示力）的长 短变化判断各力的变化
三 ）图解法 动态平衡
例 O点不动，B缓慢上移，
A
求 FOA，FOB怎么变化？
o
B
解析，不管B怎么移动， FOA、FOB 与G总构成首尾相接的三角形
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由图象可以看出， FOA在逐渐减 小， FOB是先减小，后增大。
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推论：
1. 如果一个物体只受到两个共点力的作用而处于平衡状 态，那么这两个力等大、反向、共线。即初中学过的二 力平衡。 2. 如果一个物体只受到三个共点力的作用而处于平衡状 态，那么其中任意两个力的合力一定与第三个力等大、 反向、共线。 3. 如果一个物体只受到多个共点力的作用而处于平衡状 态，那么其中一个力与其他所有的力的合力等大、反向、 共线。
练1．如图所示，质量为m的等边三棱柱静止在 水平放置的斜面上。已知三棱柱与斜面之间的 动摩擦因数为μ，斜面的倾角为300，则斜面对 三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为（ A ）
A． 3 mg和 1 mg
2
2
B． 1 mg和 3 mg
2
2
m
C．1 mg和 1 mg
22
D．
3 mg和 2
3 mg
2
300
力的分解法
相似三角形求解
动
态 平
3）图ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ法：
衡
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（三）解题步骤：
1.确定研究对象
2.对物体进行受力分析，画出受力分析示意图