教科版必修一42共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用1-資料下載頁
2024-12-09 07:28本頁面
【導(dǎo)讀】和預(yù)備性仍然是本章的特點(diǎn)。是本章的主要任務(wù)。物體的力學(xué)狀態(tài)與物體的受力情況緊密聯(lián)系。研究物體的平衡狀態(tài)，歸。條件列方程求解。對(duì)于比較簡(jiǎn)單的問題，可以用直角三角形的知識(shí)求解，對(duì)于不成直角的。分析，正交分解等方法。共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用。以題引法，講練法，啟發(fā)誘導(dǎo)，歸納法。如果一個(gè)物體能夠保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)，我們就說物體處于平衡狀態(tài)。合成法、分解法、正交分解法等。作用在一條直線上。向上的靜摩擦力f的大小相等；要明確簡(jiǎn)單易于計(jì)算)，本題正交分解物塊所受的重力，利用平衡條件，，在斜面給物塊的靜摩擦力f等于時(shí)，物塊開始滑動(dòng)，此時(shí)物塊依舊受三個(gè)力，平,求繩AO、BO受到的拉力F1、F2是多少？由共點(diǎn)力的平衡條件可知，F(xiàn)1和mg的合力F與。F'1的合力必為零，F(xiàn)2和F'2的合力必為零。
【正文】 平衡分為靜態(tài)平衡和動(dòng)態(tài)平衡。靜態(tài)平衡是指問題處于靜止?fàn)顟B(tài)，動(dòng)態(tài)平衡指物體勻速運(yùn)動(dòng)，也可指在某方向上處于平衡狀態(tài)。 A B 60176。 [備課資料 ]： 物體的平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即物體的加速度為零。由牛頓第二定律可知物體的平衡條件是物體所受 的合外力 為零 ，這一條件也是解決平衡問題的基本依據(jù)。在這個(gè)基本結(jié)論的基礎(chǔ)上，我們可以得到一些推論，掌握這些推論，將會(huì)給解題帶來很大的方便。 推論 1： 若物體受到幾個(gè)力作用而處于平衡狀態(tài)，則其中任意一個(gè)力與其余幾個(gè)力的合力構(gòu)成一對(duì)平衡力。 例 1. 如圖所示，某個(gè)物體在 F F F3和 F4四個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，若 F4沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn) 過 60? 而 保持 其大小不變，其 它 三個(gè)力的大小和方向均不變， 則此時(shí)物體所受的合力大小為（ ） A. F42 B. 324F C. F4 D. 34F 解析 ：物體受到四個(gè)力的作用而平衡，則其中一個(gè)力 F4與余下的三個(gè)力 F F F3的合力應(yīng)等大，反向。當(dāng) F4沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)過 60? 而保持其大小不變時(shí)，F(xiàn) F F3的合力大小仍為 F4，方向與 F4成 120? 角。由平行四邊形定則可知，此時(shí)物體所受合力大小為 F4，故正確答案為 C項(xiàng)。 推論 2： 當(dāng)物體受到三個(gè)力作用而平衡時(shí)，這三個(gè)力必在同一平面內(nèi)，且這三個(gè)力的作用線或作用線的延長(zhǎng)線必相交于一點(diǎn)，這就是三力匯交原理。 例 2. 如圖所示， AB為一不均勻直桿，長(zhǎng)為 l ，將它用兩根細(xì)繩拴住兩端后懸掛于同一點(diǎn) O，當(dāng) AB在 水平 方向平衡時(shí)，兩繩與 AB 的夾角分別為 30? 和 60? ，求桿的重心距 B端的距離。 解析 ：以 AB桿為 研究 對(duì)象，它共受到三個(gè)力的作用，即重力 G和兩繩對(duì)它的拉力 FAO 、 FBO 。當(dāng)物體受到三個(gè)力的作用而平衡時(shí)，三個(gè)力的作用線必相交于同一點(diǎn)，因?yàn)? FAO 和 FBO 相交于 O點(diǎn)，故桿受到的重力的作用線也必過 O點(diǎn)。由于 AB桿是 水 平 的，過 O點(diǎn)作 AB桿的垂線相交于 C，則 C即為 AB桿的重心。 由三角函數(shù)關(guān)系可得： 即 AB桿的重心距 B端的距離為 l/4。 推論 3： 當(dāng)物體受到三個(gè)共點(diǎn)力作用而處于平衡時(shí)，某個(gè)力的大小與另兩個(gè)力所成角的正弦之比為常數(shù)，這一結(jié)論稱為 拉密定理。 例 3. 如圖所示，一根均勻輕繩 AB的兩端系在天花板上，在繩上一點(diǎn) C施加一拉力 F，逐漸增大 F，為使 AC、 BC兩段繩同時(shí)斷裂，則拉力 F與 AC 繩間的夾角 ? 應(yīng)為多少？ 解析： AB是一根均勻輕繩， AC、 BC兩段繩能承受的最大拉力 T相同。由 于已知 ?ABC 各角度，因此可利用拉密定理來解題。 230sin lABBO ?? ? 460c os lBOBC ?? ? 以 C點(diǎn)為研究對(duì)象，它受到拉力 F及 AC、 BC繩對(duì)它的拉力。設(shè)當(dāng)兩繩同時(shí)被拉斷時(shí)， AC、 BC繩中的拉力都為 T，則由拉密定理得 FA C B T T A C Bs i n s i n s i n ( )? ? ? ? ? ?? ?360 ? 將 ? ? ? ? ?ACB 180 40 50 90? ? ? ?( )代入上式解得 ??135? [來源 :Z* x x * k .Co m]
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