20xx粵教版高中物理必修一35共點(diǎn)力的平衡條件-wenkub
2022-11-30 14:08:15 本頁(yè)面
【正文】 緊斜面的力 FN1和壓緊擋板的力 FN2.根據(jù)重力產(chǎn)生的效果將重力分解，如右圖所示．當(dāng)擋板與斜面的夾角 β 由圖示位置變化時(shí)， FN1大小變化，但方向不變，且始終與斜面垂直； FN2的大小與方向均變化．由圖可以看出：當(dāng) FN1與 FN2垂直，即 β ＝ 90176。＝2033 N ≈ N. 根據(jù)牛頓第三定律可知，繩 OB 所受的拉力與 F1大小相等、方向相反；橫梁所受的壓力與 F2大小相等、方向相反． 法三 正交分解法 仍以 O 點(diǎn)為研究對(duì)象，該點(diǎn)受三個(gè)力的作用如下圖所示，建立如圖所示的直角坐標(biāo)系，根據(jù)平衡條件得 F 1 sin 30176。 ，橫梁重力忽略不計(jì)，若燈的重力為 20 N ，求繩子 BO 所受的拉力和橫梁 AO 所受的壓力的大小各是多少． ( 用兩種以上方法去解 ) 圖 3 － 5 － 7 解析 法一 力的分解法 燈的重力 G 在 O 點(diǎn)可以產(chǎn)生兩個(gè)效果：拉伸繩 OB ，壓縮橫梁OA . 根據(jù)這兩個(gè)效果，可將重力 G 按平行四邊形定則分解為 F 1 和F 2 . 如下圖所示． F 1 ＝Gsin 30176。 相等 相反 所受合外力為零 思考 速度為零的物體一定處于平衡狀態(tài)嗎？ 答案 不一定，例如豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體上升到最高點(diǎn)時(shí)，速度為零，但仍受重力． 一、平衡狀態(tài) 1 ．含義：平衡狀態(tài)指一個(gè)物體在共點(diǎn)力作用下保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)． 2 ．運(yùn)動(dòng)學(xué)特征：共點(diǎn)力作用下物體處于平衡狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征是加速度等于零． 3 ． “ 保持 ” 其狀態(tài)與 “ 瞬時(shí)速度 ” 的某狀態(tài)有區(qū)別：豎直上拋的物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，這時(shí)瞬時(shí)速度為零，但這一狀態(tài)不能保持，因而不處于平衡狀態(tài)． 二、共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件 1 ． 平衡條件： 物體所受合力為零，即 F 合 ＝ 0. 2 ．平衡條件的推論 (1) 如果物體在兩個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個(gè)力必定 大小相等、方向相反，為一對(duì)平衡力． (2) 如果物體在三個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任意兩個(gè)力的合力一定與第三個(gè)力大小相等、方向相反． (3) 如果物體受多個(gè)共點(diǎn)力作用而處于平衡狀態(tài)，其中任何一個(gè)力與其他力的合力大小相等、方向相反． ( 4) 當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，沿任意方向物體所受的合力均為零． ( 5) 三力匯交原理：如果一個(gè)物體受到三個(gè)非平行力作用而平衡，這三個(gè)力的作用線必定在同一平面內(nèi)，而且必為共點(diǎn)力． 3 ．求解物體平衡問(wèn)題的幾個(gè)方法 (1) 正交分解法 正交分解法是解決共點(diǎn)力平衡問(wèn)題的一般方法，應(yīng)用正交 分解法一般應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： ① 該方法不受研究對(duì)象和受外力多少的限制； ② 關(guān)于坐標(biāo)軸的選取，原則上是任意的，就是說(shuō)選擇不同的坐標(biāo)軸并不影響運(yùn)算的結(jié)果．但具體應(yīng)用時(shí)又以解題方便的坐標(biāo)系為最佳選擇，例如在靜力學(xué)問(wèn)題中一般選含外力多的方向?yàn)橐粋€(gè)坐標(biāo)軸的方向． ( 2) 力的合成法 特別適合三個(gè)力平衡時(shí)，運(yùn)用其中兩力的合力等于第三個(gè)力來(lái)列方程求解． ( 3) 相似三角形法 在共點(diǎn)力的平衡問(wèn)題中，已知某力的大小及繩、桿等模型的長(zhǎng)度、高度等，常用力的三角形與幾何三角形相似的比例關(guān)系求解 . 【典例 1 】 ( 雙選 ) 下列情況下，物體處于平衡狀態(tài)的有( ) ． A ．自由下落
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1