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,欢迎进入物理课堂,力的平衡,1平衡状态：物体在力的作用下，保持静止或匀速直线运动状态,一共点力的平衡,2平衡条件：F合=0（a=0),3平衡条件的理解：（1）物体受两个力平衡时，两力必等大反向,（2）物体受三力处于平衡状态，三个力中任两个力的合力必与第三个力等大反向,（3）物体受n个力处于平衡状态，任（n-1）个力必与第n个力等大反向,4推论：当物体处于平衡状态时，它所受的某一个力与它所受的其余力的合力一定大小相等，方向相反,例1：关于共点力的平衡，下列说法正确的是（）A.只有静止的物体才处于平衡状态。B.只要物体的速度为零，它就一定处于平衡状态C.只要物体的运动规律不变，它就处于平衡状态D.只有加速度为零的物体才处于平衡状态,解析：B选项：V=0,a=0?,看物体是否处于平衡状态，就看它是否满足平衡条件：F合=0（a=0),D,活学活用1：某物体在四个共点力作用下处于平衡状态，若将F4=5N的力沿逆时针方向转动90，其余三个力的大小和方向不变，则此时物体所受合力的大小为（）A.0B.10NC.5ND.,-F4,F4,C,活学活用2：长方体静止在倾角为的斜面上，那么斜面对木块作用力的方向(),A.沿斜面向上B.垂直斜面向上C.沿斜面向下D.竖直向上,G,FN,Ff,D,二共点力平衡问题的解决方法：,1正交分解法：（尤其在处理多个力的平衡问题时非常方便），建立直角坐标系，将力分解到这两个互相垂直的方向上，分别在这两个方向上列方程，即FX合=0Fy合=0,2三角形法：三个力的平衡问题时可以用合成解三角形法。,注：如果物体只是在某一方向上处于平衡状态，则该方向上合力为零，在该方向上可以应用平衡条件列方程求解,例1：城市中的路灯，经常用三角形的结构悬挂，如图为这类结构的简化模型，图中硬杆OB可绕通过B点且垂直与纸面的轴转动，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OA对O点的拉力和杆OB对O点的支持力各是多大？,F3,F1,F2,x,y,F1y,F1x,解：对结点受力分析，建系如图：,结点处于平衡状态，所以,X方向上：,F2-F1cos=0,Y方向上：,F1sin-F3=0,又知F3=G,解得：F1=G/sinF2=G/tan,巩固练习：在光滑墙壁上用绳拴着足球挂在A点，足球的质量为m,悬绳与墙壁的夹角为，求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力。,例2：如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC,ABC=,AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC的推力，现物块静止不动，则摩擦力的大小为多少？,G,FN,F,Ff,x,y,Fx,Fy,解：受力分析，建系如图,物块受力平衡，有F合=0y方向上:Ff-Fy-G=0找角度关系：有Fy=FsinFf=G+Fy=G+Fsin,练习：如图所示，质量为m的物体靠在粗糙的竖直墙上，物体与墙之间的动摩擦因数为，若要使物体沿着墙匀速运动，则与水平方向成角的外力F的大小如何？,G,FN,F,Ff,x,y,解：若物体沿着墙向上运动，受力分析，建系如图,物体匀速运动，即处于平衡状态，有y方向上：Fsin-G-Ff=0又x方向上：FN-Fcos=0得FN=Fcos将Ff=FN=Fcos代入x方程解得F=,三动态平衡问题,例1：木块静止放在水平放置的粗糙挡板上，在将板的一端缓缓抬起的过程中，挡板对木块的支持力和摩擦力怎样变化？,（状态缓慢变化，均可认为处于平衡）,解析法：对任一状态进行受力分析，建立平衡方程，求出所问与变量的表达式,G,FN,Ff,x,y,解：设转到角度为时，物块处于平衡,对物块受力分析，建系如图：有x方向上：Gsin-Ff=0y方向上：FN-Gcos=0解得：Ff=GsinFN=Gcos随的增大，：Ff增大，FN减小,巩固练习：如图所示，电灯悬挂于两墙壁之间，更换水平绳OA是连接点A向上移动，而保持O点的位置不变，则A点向上移动时(),A.绳OB的拉力逐渐增大B.绳OB的拉力逐渐减小C.绳OA的拉力先增大后减小D.绳OA的拉力先减小后增大,FC,FA,FB,x,y,解析：设OA绳与水平方向的夹角为，OB绳与水平方向的夹角为，受力分析，建系如图x方向上：FBcos-FAcos=0y方向上：FBsin+FAsin-mg=0解得：,如果解析法不简单，就考虑选用作图法,例2：如图所示，物体在水平力作用下，静止在斜面上，若稍许减小水平推力F,则物体仍能保持静止，设斜面对物体的静摩擦力为Ff,物体所受的支持力为FN,则（）,Ff和FN都一定减小Ff和FN都不一定减小Ff不一定减小，FN一定减小Ff一定减小，FN不一定减小,G,FN,F,x,y,C,小结：,一共点力物体的平衡,平衡状态：保持静止或匀速直线运动,平衡条件：F合=0（a=0),二共点力平衡问题的解决方法(平衡条件的应用）：正交分解,三动态平衡问题,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,
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