5.4 平衡条件的应用 —鲁科版高中物理必修一课件(共26张PPT)

2、受力特点： F合=0
二、物体的动态平衡
1.概念：物体在力的作用下处于匀速直线运动的 平衡状态，称之称为动态平衡
2、受力特点： F合=0
三、当物体处于静态平衡的时候，可以认为任意方向 均为静态平衡；物体还可以牌某一方向动态平衡，某 一方向静态平衡的状态；或者某一方向动态平衡（或 静态平衡）另一方向不平衡的状态。
N=Gcos60º+Fsin60º=546N X方向：f+F1=G1 即
μN+Fcos60º=Gsin60º
G1
G
得μ=0.27
练习2、如图所示，一个半径为r，重为
G的圆球被长为2r的细线悬挂在墙上， 求细线对球的拉力F1和墙对球的压力F2.
解：物体受力如图:细线对
球的拉力F和墙对球的支持 力N的合力F合
第四章 力与平衡
第4节 平衡条件的应用
上节课小结
平衡状态:
共点 力作
物体处于静止或匀速直线运动的状态
用下 物体 平衡条件: F合=0
的平
衡
解题方法:Βιβλιοθήκη Baidu
合成法、分解法、三角形法、正交分解法
提问：（1）如果一个物体能够保持
或匀速直线运动状态
静止状态
，我们就说物体
处于平衡状态。
（2）当物体处于平衡状态时： 零
sinθ = r = 1 2r 2
F = F合 = G = 2 3G
cos300
3
3
2
3
N = F合tanθ =
G 3
例题3：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?
Ｂ′
3．保持O点和绳OA的位置，在B点 上移的过程中，细绳OA及细绳OB的
拉力如何变化?
FA不断减小，FB 先减小后增大
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。
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。
大小相等，方向相反，作用在同一条直线。上
１、物体的静态平衡 物体处于静止状态
N
G
N=G F合=0
物体处于匀速运动状态
2、物体的动态平衡 f
G
匀速降落的跳伞运动员
f=G F合=0
3、物体在某方向的平衡（1） F浮
加速行
驶的快
艇
f
F
G
水平方向：非平衡态
有 F>f F合X≠0
竖直方向：平衡态（静止） 有 F浮=G F合y=0
(2)由f=μN得 μ=f/N=0.75
F
GF A、合成N与f B、合成N与G C、合成G与f
思考：斜面倾角减小时，G、N、f如何变化？ 如果斜面倾角增大时，G、N、f如何变化？
解法二：分解法
(1)由共点力的平衡条件可知： N=G2= G cos37º=8N f=G1=Gsin37º=6N
(2)由f=μN得 μ=f/N=0.75
例题1：如图所示，一个重G=10N的物体，放在倾角为
3，7º求的（斜1面）上物，体恰受好到匀的速支下持滑力。与取摩s擦in力37的º=0大.6F小co；s37º=0.8
（2）物体与斜面之间的动摩擦因数μN
37º
f
解法一：合成法
(1)由三力平衡特点知： F=G=10N
由图可得：N=Fcos37º=8N f=Fsin37º=6N
2．保持O点和细绳OB的位置，在A
A′
点下移的过程中，细绳OA及细绳OB
的拉力如何变化?
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3：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。
思考：如果快艇匀速行驶，则快艇受到的力有何特点？
3、物体在某方向的平衡（2）
N
受力分析
小球在光滑斜面加速下滑 G1
G2 G
平行于斜面方向：非平衡态
有：F合=G1≠0
垂直于斜面方向：平衡态 （静止） 有：N=G2 F合=0
一、物体的物体静态平衡
小结
1.概念：物体在力的作用下处于静止的平衡状态， 称为静态平衡
a：物体所受各个力的合力等于
，这就是物体在共点
力作用下的平衡条件。
可以表力示的为作: 用点F为x＝坐标0 原点F,建y＝立直0 角坐标系,则平衡条件又
b：如果物体只受两个力，这两个力关系是
大小相等，方向相反，作用在同一条直线上
。
提问：c：如果物体受三个力或三个力以上， 它所受的某一个力与它所受的其余外力的合力 关系是
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
显示坐标系 显示分力
例题2：如图所示：某装卸工人推着质量为m的木箱在
水平地面上匀速运动。已知木箱与地面间的动摩擦因数
为μ，该工人的推力与水平面间的夹角为α，重力加速度
为g，求：推力F的大小。
N
解： 水平方向：F1=f
即Fcosα=f ……①
F1 α
f
竖直方向：N=mg+F2 即 F
F2
N=mg+Fsinα ……②
N
f
G1 37º G2
G
分解G
解法三：正交分解法
y
(1)由共点力的平衡条件可知：
x方向：f2=N2
即：f
N
cos37º=Nsin37º
N1 37ºf1
f
⑴
N2
x
f2
y方向：N1+f1=G 即 Ncos37º+f sin37º
=G ⑵
G
联立（1）（2）得N=8N; f=6N (2)由f=μN得
μ=f/N=0.75
mg
又有
f=μN ……③
联立①②③得
F=μmg/(cosα-μsinα)
练习1：如图，物体A在水平力F＝400N的作用下，沿
倾角 ＝60°的斜面匀速下滑。物体A受的重力G＝
400N,求斜面对物体A的支持力和A与斜面间的动摩擦
因数 。
x f
A F
yN
F1
600°
F y方向：N=G2+F2 即
G2 F2
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。
根据力的三角关系可得： FA = G/CoSθ，FB =
例题3：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。