共點(diǎn)力的平衡

?----靜態(tài)平衡什么是共點(diǎn)力共點(diǎn)力平衡的條件：F合=0共點(diǎn)力平衡法與正交分解法解決實(shí)際問題學(xué)習(xí)

目標(biāo)010203一、什么是共點(diǎn)力？重力為G的木棒在力F1和F2的共同作用下處于平衡狀態(tài)的情況，根據(jù)每幅圖中各個(gè)作用線的幾何關(guān)系，把受力情況分成哪兩類？如何劃分？共點(diǎn)力：幾個(gè)力作用在物體的同一點(diǎn)，或者它們的作用線相交于一點(diǎn)二、共點(diǎn)力平衡的條件？（平衡狀態(tài)的條件是什么？）實(shí)例：隨傳送帶勻速運(yùn)送的物體處于平衡狀態(tài)桌上的書、蘋果能保持靜止，處于平衡狀態(tài)1.平衡狀態(tài)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)特點(diǎn)：物體受到幾個(gè)力作用時(shí)，保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)正確區(qū)分“靜止”和“v=0”02

正確區(qū)分“靜止”和“v=0”：物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，v=0，a=0，是平衡狀態(tài)；

但當(dāng)v=0時(shí)，物體不一定處于平衡狀態(tài)，v=0但a≠0不是平衡狀態(tài)，如上拋物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)物體所處狀態(tài).01

物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)為平衡狀態(tài)，平衡狀態(tài)的特征是物體的速度恒定，即加速度為零.二、共點(diǎn)力平衡的條件？（平衡狀態(tài)的條件是什么？）2.平衡狀態(tài)的受力特點(diǎn)情況1：物體受兩個(gè)共點(diǎn)力作用作用在書上的兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，有FN=G，且方向相反，故F合=0GFN可得二力平衡條件：合力等于0二、共點(diǎn)力平衡的條件？（平衡狀態(tài)的條件是什么？）2.平衡狀態(tài)的受力特點(diǎn)三力平衡情況2：物體受三個(gè)共點(diǎn)力作用F12G二力平衡（平行四邊形定則力的合成）轉(zhuǎn)化F合=0條件思路：F1GF2F12可得三力平衡條件：合力等于0二、共點(diǎn)力平衡的條件？（平衡狀態(tài)的條件是什么？）2.平衡狀態(tài)的受力特點(diǎn)如圖所示，物體在五個(gè)共點(diǎn)力作用下保持平衡。請(qǐng)?jiān)趫D上畫出這五個(gè)力的合力的大小和方向。例1：正交分解法

三、共點(diǎn)力平衡實(shí)例研究與方法總結(jié)

力有規(guī)律，有特殊角時(shí)方便處理，但對(duì)于更一般的多個(gè)力分析，沒有規(guī)律時(shí)，如何處理？

先找兩個(gè)力進(jìn)行平行四邊形合成，然后再和第三個(gè)力合成？可以，但麻煩，且不知道特殊角及長度新思路：分解、重組、整合具體方法：

先規(guī)定兩個(gè)方向，把所有力都分解在兩個(gè)方向上，再進(jìn)行整合例1：某幼兒園要在空地上做一個(gè)滑梯，根據(jù)空地的大小，滑梯的水平跨度確定為6m。設(shè)計(jì)時(shí)，滑板和兒童褲料之間的動(dòng)摩擦因數(shù)取0.4，為使兒童在滑梯游戲時(shí)能在滑板上勻速滑下，滑梯至少需要多高？三、共點(diǎn)力平衡實(shí)例研究與方法總結(jié)①讀懂題干（理解每一個(gè)詞的含義）勻速滑下②建立物理模型③受力分析（從已知入手）得出結(jié)論：h高≥臨界值、θ例1：某幼兒園要在空地上做一個(gè)滑梯，根據(jù)空地的大小，滑梯的水平跨度確定為6m。設(shè)計(jì)時(shí)，滑板和兒童褲料之間的動(dòng)摩擦因數(shù)取0.4，為使兒童在滑梯游戲時(shí)能在滑板上勻速滑下，滑梯至少需要多高？三、共點(diǎn)力平衡實(shí)例研究與方法總結(jié)θ

勻速下滑，受力平衡，總合力為0，則每個(gè)方向上合力均為0θhb

以滑梯上正勻速下滑的小孩為研究對(duì)象，受力分析如圖，沿平行和垂直于斜面兩個(gè)方向建立直角坐標(biāo)系，把重力G沿兩個(gè)坐標(biāo)軸方向分解為G1和G2。方法1：正交分解法GFNFfxyG2G1Ff＝μFN

由⑴⑵⑶可得tanθ

=μ由幾何關(guān)系知：可求得：h=μb=0.4×6m=2.4mx方向y方向Gsinθ-Ff=0FN-Gcosθ=0⑴⑵⑶又有三、共點(diǎn)力平衡實(shí)例研究與方法總結(jié)方法2：力的平衡法三、共點(diǎn)力平衡實(shí)例研究與方法總結(jié)θhbF思路：任意兩個(gè)力的合力和第三個(gè)力是一對(duì)平衡力。又

Ff＝μFN

解得tanθ

=μ由幾何關(guān)系可得：

可求得：h=μb=0.4×6m=2.4mFf=FsinθFN=Fcosθ設(shè)支持力和摩擦力的合力為F，則有

F=G，故以滑梯上正勻速下滑的小孩為研究對(duì)象，受力分析如圖。GFNFfθGFNFfFθGFNFfxyGyGx∑Fx=0∑Fy=0平衡條件：實(shí)質(zhì)：對(duì)力處理的途徑不同，

但殊途同歸。1.物體受三個(gè)力時(shí)的平衡條件具體形式●甲圖：直接力的合成

思路：任意兩個(gè)力的合力和第三個(gè)力是一對(duì)平衡力甲乙●乙圖：間接力的合成平衡條件：F合=0思路：先進(jìn)行力的分解再合成課后小結(jié)●單個(gè)物體●結(jié)點(diǎn)●物體的組合2.利用共點(diǎn)力平衡條件解決問題的步驟⑴明確研究對(duì)象；⑵對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析；⑶選擇平衡條件的合適表達(dá)式，建立聯(lián)系；⑷解方程（或：解直角三角形、相似三角形）⑸對(duì)結(jié)果進(jìn)行合理性分析。針對(duì)練如圖懸吊重物的細(xì)繩，其O點(diǎn)被一水平繩BO牽引，使懸繩AO段和豎直方向成θ角。

若懸吊物所受的重力為G，則懸繩AO和水平繩BO所受的拉力各等于多少？研究對(duì)象：結(jié)點(diǎn)O平衡條件●怎樣選取的研究對(duì)象？●解題依據(jù)是什么？【思考】F3F2F1F4【解析】

合成法：取懸點(diǎn)O為對(duì)象，受力如圖所示。繩AO所受的拉力大小為繩BO所受的拉力大小為Gtanθ根據(jù)三角函數(shù)的知識(shí)，可得F3=G，F(xiàn)4是F1和F2的合力，則有由牛頓第三定律，可知xyF1yF1x正交分解法：取懸點(diǎn)O為對(duì)象，受力如圖所示。建立如圖所示坐標(biāo)系，由平衡條件得：

x方向:F2-F1sinθ=0⑴

y方向：

F1cosθ-G=0⑵由⑴、⑵可得：

繩AO所