高中物理教科版必修1課件 共點力作用下物體的平衡ppt
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,歡迎進入物理課堂,南通一中高一物理備課組,一、平衡狀態(tài),1．共點力：,幾個力如果作用在物體的同一點，或者它們的作用線相交于一點，這幾個力叫做共點力,2．平衡狀態(tài)：,一個物體在共點力的作用下，如果保持靜止或者做勻速直線運動，我們就說這個物體處于平衡狀態(tài),一、平衡狀態(tài),平衡狀態(tài)的運動學特征：,“保持靜止”與“瞬時速度為零”是不同的,加速度為零,二、共點力作用下物體的平衡條件,1．二力平衡條件：,兩力大小相等、方向相反，而且作用在同一物體、同一直線上.,二力的合力為零，即:,F合=0,二、共點力作用下物體的平衡條件,2.三力平衡條件：,⑴設計實驗方案,方案1：彈簧秤兩只，200g鉤碼兩只，木板、白紙、圖釘?shù)龋谪Q直面內(nèi)完成；,〔實驗探究〕,方案2：彈簧秤三只，細線三根，木板、白紙、圖釘?shù)龋谒矫鎯?nèi)完成；,比較優(yōu)缺點,1．二力平衡條件：F合=0,實驗探究時要注意的幾個問題：,用圖釘將白紙固定在木板上彈簧秤拉力方向要與彈簧伸長方向一致結(jié)點盡可能在白紙的中央，以便于作圖由結(jié)點、三個細繩套端點確定三個力的方向時，視線要與木板垂直作圖時要用同一標度，標度大小要合適,二、共點力作用下物體的平衡條件,2.三力平衡條件：,⑴設計實驗方案,〔實驗探究〕,1．二力平衡條件：F合=0,⑵實驗結(jié)論：,F合=0,任意兩個力的合力與第三個力大小相等，方向相反，作用在同一直線上,二、共點力作用下物體的平衡條件,2.三力平衡條件：,1．二力平衡條件：F合=0,F合=0,3.多力平衡條件：,F合=0,二、共點力作用下物體的平衡條件,在共點力作用下物體的平衡條件是:合力為零.即：F合=0,正交分解情況下，平衡條件可表示為下列方程組：Fx=0，F(xiàn)y=0,,例1：如圖所示，一個重為G的圓球，被一段細繩掛在豎直光滑墻上，繩與豎直墻的夾角為α，則繩子的拉力和墻壁對球的彈力各是多少？,,解法一：合成法F=F合=FN=Gtanα,例1：如圖所示，一個重為G的圓球，被一段細繩掛在豎直光滑墻上，繩與豎直墻的夾角為α，則繩子的拉力和墻壁對球的彈力各是多少？,,解法二：分解法F=F2=FN=F1=Gtanα,例1：如圖所示，一個重為G的圓球，被一段細繩掛在豎直光滑墻上，繩與豎直墻的夾角為α，則繩子的拉力和墻壁對球的彈力各是多少？,,例1：如圖所示，一個重為G的圓球，被一段細繩掛在豎直光滑墻上，繩與豎直墻的夾角為α，則繩子的拉力和墻壁對球的彈力各是多少？,解法三：正交分解法x:FN–Fsinα=0y:Fcosα–G=0解得：F=FN=Gtanα,,拓展1：若已知球半徑為R，繩長為L，α角未知，繩子的拉力和墻壁對球的彈力各是多少？,,例1：如圖所示，一個重為G的圓球，被一段細繩掛在豎直光滑墻上，繩與豎直墻的夾角為α，則繩子的拉力和墻壁對球的彈力各是多少？,拓展2：在拓展1的基礎上，若再減小繩長L，上述二力大小將如何變化？,,F=F合=,L↓→α↑→F↑FN=Gtanα,L↓→α↑→F↑,例1：如圖所示，一個重為G的圓球，被一段細繩掛在豎直光滑墻上，繩與豎直墻的夾角為α，則繩子的拉力和墻壁對球的彈力各是多少？,小結(jié)：解決共點力平衡問題的基本步驟：,選取研究對象對研究對象進行受力分析建立適當?shù)淖鴺?，對力進行合成或分解根據(jù)平衡條件列方程求解,例2：物體A在水平力F1=400N的作用下，沿傾角θ=60的斜面勻速下滑，如圖所示。物體A受的重力G=400N，求斜面對物體A的支持力和A與斜面間的動摩擦因數(shù)μ.,例2：物體A在水平力F1=400N的作用下，沿傾角θ=60的斜面勻速下滑，如圖所示。物體A受的重力G=400N，求斜面對物體A的支持力和A與斜面間的動摩擦因數(shù)μ.,解：x:Gsinθ-F1cosθ-F＝0,y:FN-Gcosθ-F1sinθ＝0,F=μFN,聯(lián)立求解得：F=200(-1)=146.4Nμ=(2-)N=0.268,例3：如圖所示，細繩AO、BO能承受的最大拉力相同，其中繩長AO>BO.在O點連接一段能承受足夠拉力的細繩OC，逐漸增大O端懸掛的重物的重力，問細繩AO、BO中哪一根先斷？,,變式：若已知細繩AO、BO能承受的最大拉力分別為100N和150N，α＝30，β＝60。若要繩不斷，O端下方懸掛的重物的最大重力為多少？,,解:(1)當F1=FAO=100N時，F(xiàn)2=F1cotα＝100N>FBO=150N繩BO將斷(2)當F2=FBO=150N時，F(xiàn)1=F2tanα＝50N
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