共点力的平衡条件 第课时新

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,共点力的平衡条件 第课时新,叠石头的最高境界,叠石头的最高境界,返回,6,共点力作用下物体的平衡,1.,平衡状态：,2.,在共点力作用下，物体的平衡条件：,在任一方向上，物体所受到的合力均为零。,其中任意几个力的合力必与剩余所有力的合力等大、反向、共线。,物体保持静止或匀速直线运动状态,先分解某个力或几个力，再利用各方向上的合力均为零的平衡条件求解。,直接平衡：,先分解后平衡：,明确研究对象,3.,解题思路：,分析研究对象受力，正确画出其受力图,利用共点力平衡条件列平衡方程求解未知量,F,合,=0,图片,例,1,例,3,其中任意几个力的合力必与剩余所有力的合力等大、反向、共线。,在共点力作用下，物体的平衡条件：,F,合,=0,二力平衡,三力的合力为零,例,1.,两等长的轻绳下悬挂一重为,G,的物块，绳与水平天花板之间的夹角均为,。问：（,1,）两轻绳对物体的拉力各为多大？,（,2,）当,增大时轻绳的拉力如何变化？,由对称性知,F,1,=F,2,。,对物体由共点力平衡条件有：,解法一：直接平衡,解法二：先分解、后平衡,竖直方向：,对物体由共点力平衡条件，,（,1,）物体受力如图，,水平方向：,例,2.,城市中的路灯、无轨电车的供电线路等，经常用三角形的结构悬挂。图,4.7-2,为这类结构的一种简化模型。图中硬杆,OB,可绕通过,B,点且垂直于纸面的轴转动，钢索和杆的重量都可忽略。如果悬挂物的重量是,G,，角,AOB,等于,，钢索,AO,对,O,点的拉力和杆,OB,对,O,点的支持力各是多大？,解法二,对,O,点由共点力平衡条件，,先分解、后平衡,水平方向：,竖直方向：,O,点受力如图，,由上面两式解得：,例,3.,一质量为,m,的物块沿倾角为,的斜面匀速下滑，如图。求：,（,1,）分析物块的受力情况,（,2,）斜面对物块的支持力,（,3,）斜面对物块的摩擦力,（,4,）物块与斜面间的动摩擦因数,；,（,5,）斜面对物块的作用力大小和方向；,例,4.,物体在三个共点力,F,1,、,F,2,、,F,3,作用下做匀速直线运动，其中,F,1,=5N,，,F,2,=8N,，则,F,3,的大小可能为（）,A.2N B.5N C.8N D.13N,例,5.,两等长的轻绳下悬挂一重为,G,的均匀细圆柱体，两绳之间的夹角为,。问：（,1,）圆柱体对两轻绳的拉力各为多大？,（,2,）当,变小时，轻绳受到的拉力怎样变化？,（,1,）设两轻绳对圆柱体的拉力为,F,A,、,F,B,，,由对称性可知,F,A,=F,B,圆柱体受力如图，由共点力平衡条件可知，,竖直方向：,由牛三律，圆柱体对两轻绳的拉力：,（,2,）,变小，轻绳受到的拉力变小。,例,1,（,2008,江苏物理）一质量为,M,的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力,F,始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为,g,。现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为（）,A,例,2.,如图是我们在电视节目中经常看到的滑水运动。运动员脚踩倾斜的滑板，在快艇的牵引下在水面匀速滑行。现设人与滑板的总质量为,m,，牵引的绳索呈水平，滑板光滑，倾角为,。求：水对滑板的支持力大小,F,N,和绳对人的拉力？,例,4.,长为,1m,的轻绳，当受到大小为,50N,的拉力时会被拉断，现在绳的中点挂一个重为,60N,的物体，两手握着绳的两端，且保持在同一水平面上，把两手逐渐分开，则绳子所受的拉力逐渐,_,（选填,“,变大,”,、,“,变小,”,或,“,不变,”,），当绳子被拉断时两手间的距离为,_m,。,变大,例,1.,下列物体中处于平衡状态的是（）,A.,静止在粗糙斜面上的物体,B.,沿光滑斜面下滑的物体,C.,在平直公路上匀速行驶的汽车,D.,做自由落体运动的物体在刚开始下落的一瞬间,例,2.,物体在三个共点力,F,1,、,F,2,、,F,3,作用下做匀速直线运动，其中,F,1,=5N,，,F,2,=8N,，则,F,3,的大小可能为（）,A.2N B.5N C.8N D.13N,1.,某同学研究风速一定的情况下，球受风的作用力与球的质量、体积之间的关系，如图小球的质量为,m=100g,，绳长为,30cm,，小球可视为质点，小球处于静止状态。求风对小球的作用力。,（,g,取,10m/s,2,）,2.,如图所示，在倾角为,30,的光滑斜面上，一个滑块在弹簧秤拉力的作用下处于静止状态。弹簧秤拉力的方向与斜面平行，其读数为,7N,。求滑块的重力和斜面对滑块的支持力。,例,7.,如图所示，一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演，如果演员与独轮车的总质量为,80kg,，两侧的钢索互成,150,的夹角，求钢索所受的拉力为多大？,（,g,取,10m/s,2,）,例,9.,如图所示，一个不计重力的小滑轮，用一段轻绳,OA,悬挂在天花板上的,O,点，另有一段轻绳跨过该定滑轮，一端连结一个重为,20N,的物体，在轻绳的另一端施加一水平拉力,F,，使物体处于静止状态时，求：,（,1,）轻绳,OA,对滑轮的拉力为多大？,（,2,）轻绳与竖直方向的夹角,为多大？,（,3,）如果拉力变为如图所示的,F,1,，则轻绳,OA,对滑轮的拉力为多大？轻绳与竖直方向的夹角,1,为多大？,下面为第二课时内容（例,3,、例,4,、例,5,）,四力平衡问题,70,岁王老太铁齿铜牙 牙齿能拖动,4,吨重汽车,2007,年,05,月,31,日,07,时,10,分,CCTV,例,3.,现设绳子与水平地面的夹角为,30,，,4,吨汽车缓慢移动。若地面对汽车的摩擦力为车重的倍，求：,王老太牙齿对绳子的拉力,F,及汽车对地面的压力。,摩擦力,F,f,与拉力,F,的合力。（,g,取,10m/s,2,）,地面对车的摩擦力：,对汽车由共点力平衡条件，,水平方向：,汽车受力如图。,竖直方向：,地面对车的支持力：,由牛三律，汽车对地面的压力：,F,合,=Fsin,30,=231N,方向竖直向上,摩擦力与拉力的合力,:,37,F,例,4.,置于水平地面上的木箱重,G=680N,，木箱与地面之间的动摩擦因数,。一个人用与水平方向成,37,向下的力,F,推木箱，木箱做匀速直线运动。求推力,F,和地面对木箱的支持力,F,N,的大小。,（已知，）,木箱受力如图。,对木箱由共点力平衡条件，,水平方向：,竖直方向：,且：,由上面三式解得：,例,5.,用水平方向的推力,F,，使重为,G,的物体沿倾角为,的斜面匀速上升，物体与斜面之间的动摩擦因数为,。求推力,F,的大小。,对物体由共点力平衡条件，,平行于斜面方向：,垂直于斜面方向：,且：,由,(1)(2)(3),解得：,物体受力如图。,上面为第二课时,下面为第三、第四课时内容,例,6,如图表示一个悬挂重物的系统，其中,AO,、,BO,和,CO,都是最多能承受,100N,拉力的绳，已知,BO,处于水平位置，,AOB=150,。,现要保证悬绳不断，求所挂重物的最大重力。,若保持,AO,绳与竖直墙的夹角不变，而使,B,点缓慢上移，这时,AO,、,BO,两绳受到的拉力各如何变化？,当,BO,绳转到竖直位置时，,AO,、,BO,两绳受到的拉力各为多大？,如果,AO,绳最多能承受,150N,的拉力，,BO,绳最多能承受,100N,拉力，,CO,绳能承受任意拉力。现要保证悬绳不断，求所挂重物的最大重力。,例,7,(1),如图所示，轻质光滑滑轮两侧用轻绳连着两个物体,A,与,B,，物体,B,放在水平地面上，,A,、,B,均静止。已知,A,和,B,的质量分别为,m,A,、,m,B,，绳与水平方向的夹角为,，则（）,A.,物体,B,受到的摩擦力可能为,0,B.,物体,B,受到的摩擦力为,m,A,gcos,C.,物体,B,对地面的压力可能为,0,D.,物体,B,对地面的压力为,m,B,g,-,m,A,gsin,BD,(3),若将,B,左移少许，,B,仍处于静止状态，则作用在,B,上的力中增大的是（）,A.,地面对,B,的摩擦力,B.,地面对,B,的支持力,C.,绳子对,B,的拉力,D.B,受到的拉力和摩擦力的合力,(2),求出轻绳,OC,对轻滑轮的拉力,F,C,及,OC,与竖直方向的夹角,。,例,9,一个木块静止在斜面上，现用水平推力,F,作用于木块上当,F,的大小由零逐渐增加到一定值，而木块总保持静止，如图所示，则（）,A.,木块受到的静摩擦力增加,B.,木块与斜面之间的最大静摩擦力增加,C.,木块受的合力增加,D.,木块所受到的斜面支持力增加,BD,30,例,2.,如图，皮带运输机把货物由低处匀速运往高处，货物相对于皮带是静止的。若传送带与水平地面的夹角为,30,，货物质量为,100kg,，求传送带对货物的支持力和摩擦力的大小。（,g,取,10m/s,2,）,F,f,返回,思考：传送带对货物的作用力,F,多大？方向怎样？,传送带对货物的支持力：,静摩擦力：,F,N,mg,F,N,货物受力如图，由共点力平衡条件可知，,30,由共点力平衡条件：,方向竖直向上,37,F,例,.,置于水平地面上的木箱重,500N,，一个人用大小为,200N,与水平方向成,37,向下的力推木箱，木箱仍处于静止的状态。求木箱受到的摩擦力和地面对木箱的支持力的大小。,（已知，）,例,22,、如图,38,所示，水平横梁一端,A,插在墙壁内，另一端装有小滑轮,B,，一轻绳一端,C,固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为,m=10kg,的重物，,CBA=30,，则滑轮受到绳子作用力为（）,例,8.,在平直的公路上，有一辆汽车，车上有一木箱，试判断下列情况中，木箱所受摩擦力的方向。,A.,汽车加速启动时（二者无相对滑动）,;,B.,汽车匀速运动时（二者无相对滑动）,;,C.,汽车刹车时（二者无相对滑动）,;,D.,汽车刹车，木箱在汽车上向前滑动时,;,E.,汽车在匀速运动过程中突然加速，木箱在汽车上滑动时。,例,11.,如图，质量为,m,的物体在与竖直方向成,角的推力,F,作用下，沿竖直墙匀速向上运动。若物体与墙之间的动摩擦因数为,，求：,推力,F,；推力,F,和墙对物体的支持力的合力。,木箱受力如图。,由共点力平衡条件，,水平方向：,竖直方向：,且：,由上面三式解得：,推力,F,和支持力,F,N,的合力：,F,1,方向竖直向上,1.,匈牙利的大力士曾创造过用牙齿拉动载重汽车的记录，现设一辆载重汽车的质量为,17t,，大力士牙齿的拉力为,1900N,，绳子与水平地面的夹角为,30,，汽车缓慢移动。求地面对汽车的摩擦力及汽车对地面的压力。（,g,取,10m/s,2,）,对汽车由共点力平衡条件，,水平方向：,汽车受力如图。,竖直方向：,地面对车的支持力：,由牛三律，汽车对地面的压力：,2.,静止在水平面上的可视为质点的劈形木块重,G=10N,，斜面倾角,=30,，在,F=12N,的垂直于斜面压力作用下保持静止状态。求木块受到地面对它的支持力和静摩擦力。,例,4.,重,G=400N,的物体,A,在水平力,F=400N,作用下，沿倾角,=60,的斜面匀速下滑。求斜面对物体,A,的支持力,F,N,和,A,与斜面间的动摩擦因数,。（,g,取,10m/s,2,）,对物块由共点力平衡条件，,平行于斜面方向：,垂直于斜面方向：,动摩擦因数,：,例,.,如果鸟笼的重量为,G,，,AOB=,，则轻杆,OB,对,O,点的拉力和轻杆,OA,对,O,点的支持力各是多大？,A,B,C,O,B,O,A,37,0,53,0,把鸟笼挂在成角度的两根细绳,AO,、,BO,上，已知鸟笼的质量为,2kg,。如图所示，两根细绳对鸟笼的拉力分别是多大？（，,g,取,10m/s,2,）,例,3.,如图所示，重为,4N,的光滑小球,A,，静止在光滑的斜面与竖直的挡板之间，斜面与竖直方向之间的夹角为,60,，求小球对挡板的