4.1 共點力作用下物體的平衡

1 共點力作用下物體的平衡共點力作用下物體的平衡第四章 物體的平衡這節(jié)課我們的學(xué)習(xí)目標(biāo)是：這節(jié)課我們的學(xué)習(xí)目標(biāo)是：1、了解共點力作用下物體平衡的概念、了解共點力作用下物體平衡的概念2、理解共點力作用下物體平衡的概念、理解共點力作用下物體平衡的概念共點力作用下物體的平衡共點力作用下物體的平衡一、平衡狀態(tài)一、平衡狀態(tài)1 共點力共點力:幾個力都作用于物體幾個力都作用于物體的同一點的同一點,或者它們的或者它們的延長線交于同一點延長線交于同一點,這這幾個就幾個就叫做叫做共點力共點力.2 平衡狀態(tài)平衡狀態(tài):(1)概念概念: 保持靜止保持靜止, 或者做勻速直線運(yùn)動或者做勻速直線運(yùn)動（1） 靜止在水平面上的木箱靜止在水平面上的木箱（3） 用細(xì)線懸掛在天花板上的靜止小球用細(xì)線懸掛在天花板上的靜止小球（5）用細(xì)線懸掛在天花板上的靜止小球，在剪斷細(xì)）用細(xì)線懸掛在天花板上的靜止小球，在剪斷細(xì) 線的瞬間線的瞬間（4） 剎車后停下來了的汽車剎車后停下來了的汽車（6） 豎直上拋達(dá)到了最高點的小球豎直上拋達(dá)到了最高點的小球(不計空不計空氣阻力氣阻力)（2） 平直馬路上在牽引力作用下勻速前進(jìn)的平直馬路上在牽引力作用下勻速前進(jìn)的卡車卡車?yán)?根據(jù)概念來判斷下面的物體是否處于平衡狀態(tài)根據(jù)概念來判斷下面的物體是否處于平衡狀態(tài):是是是是是是是是否否否否從剛才的例子從剛才的例子,我們可以得到我們可以得到:(1) 平衡狀態(tài)的運(yùn)動學(xué)特征平衡狀態(tài)的運(yùn)動學(xué)特征:加速度為零加速度為零(2) “保持保持”某狀態(tài)和某狀態(tài)和“瞬時瞬時”某狀態(tài)有區(qū)別：某狀態(tài)有區(qū)別：豎直上拋的小球運(yùn)動到最高豎直上拋的小球運(yùn)動到最高點時，這一瞬間的速度為零點時，這一瞬間的速度為零（靜止），但是這一狀態(tài)不（靜止），但是這一狀態(tài)不能保持，因而這一不能保持能保持，因而這一不能保持的靜止?fàn)顟B(tài)不屬于平衡狀態(tài)。的靜止?fàn)顟B(tài)不屬于平衡狀態(tài)。(3)(1)我們對我們對(1),(2),(3),(6)受力分析受力分析:GNTG(2)NGF牽牽f(6)處于平衡狀態(tài)物體的共同點處于平衡狀態(tài)物體的共同點:F合合為零為零;處于非平衡狀態(tài)物體處于非平衡狀態(tài)物體:F合合不為零不為零.G二、共點力作用下物體平衡的條件：二、共點力作用下物體平衡的條件：合力為零合力為零數(shù)學(xué)表達(dá)式：數(shù)學(xué)表達(dá)式：F合合=0在正交分解時常用：在正交分解時常用：00合合xyFF（1）平衡條件的理論推導(dǎo)）平衡條件的理論推導(dǎo)平衡狀態(tài)（靜止平衡狀態(tài)（靜止或勻速直線運(yùn)動）或勻速直線運(yùn)動）a=0F=ma合外力為合外力為零（零（F合合=0）（2）平衡條件的實驗驗證）平衡條件的實驗驗證A、演示實驗：、演示實驗：彈簧秤懸掛一個質(zhì)量為彈簧秤懸掛一個質(zhì)量為50kg的鉤碼的鉤碼（靜止）（靜止）驗證：鉤碼的重力是否與彈簧秤的示數(shù)相等？驗證：鉤碼的重力是否與彈簧秤的示數(shù)相等？B、分組實驗：、分組實驗：驗證三力平衡條件驗證三力平衡條件實驗要求：實驗要求：（1）四個同學(xué)一組。分別把三個彈簧秤的掛鉤掛在四個同學(xué)一組。分別把三個彈簧秤的掛鉤掛在同一物體上，分別向三個不同的方向拉彈簧秤，保同一物體上，分別向三個不同的方向拉彈簧秤，保持物體靜止，記下彈簧秤的示數(shù)及方向持物體靜止，記下彈簧秤的示數(shù)及方向（2）按各力的大小和方向作出力的圖示，根據(jù)平行）按各力的大小和方向作出力的圖示，根據(jù)平行四邊法則，求出三個力的合力四邊法則，求出三個力的合力（3）請幾位同學(xué)說明作圖得到的結(jié)果）請幾位同學(xué)說明作圖得到的結(jié)果1.這幾個力的合力為零（在誤差范圍內(nèi)）這幾個力的合力為零（在誤差范圍內(nèi)）2.任意兩個力的合力與第三個力大小相等任意兩個力的合力與第三個力大小相等、方向相、方向相反、作用在同一直線上反、作用在同一直線上例：長方形木塊靜止在傾角為例：長方形木塊靜止在傾角為的斜面上，那么木塊對的斜面上，那么木塊對斜面作用力的方向（斜面作用力的方向（ ）A 沿斜面向下沿斜面向下B 垂直斜面向下垂直斜面向下C 沿斜面向上沿斜面向上D 豎直向下豎直向下解析：解析： 木塊的受力如圖：木塊的受力如圖：GFNFF合FN和和F分別為斜面給木塊的支持力分別為斜面給木塊的支持力和摩擦力，木塊在三力作用下處于平和摩擦力，木塊在三力作用下處于平衡狀態(tài)，則衡狀態(tài)，則FN、 F的合力與等大、反的合力與等大、反向向,即豎直向上即豎直向上,由牛頓第三定律可知木由牛頓第三定律可知木塊對斜面的作用力與塊對斜面的作用力與F合合等大、反向等大、反向,即即:豎直向下豎直向下,故選故選D今天我們今天我們學(xué)了一些學(xué)了一些什么什么?1.共點力作用下物體的平衡狀態(tài)共點力作用下物體的平衡狀態(tài):保持靜止或者做保持靜止或者做勻速直線運(yùn)動勻速直線運(yùn)動.2.共點力作用下物體的平衡條件共點力作用下物體的平衡條件: F合合=0 或或00合合xyFF思考題：由二力平衡的條件和剛才三力平衡的實驗，能否推由二力平衡的條件和剛才三力平衡的實驗，能否推出多個（三個以上）共點力平衡的條件？出多個（三個以上）共點力平衡的條件？