人教版 (2019)必修 第一册5 共点力的平衡示范课ppt课件

这是一份人教版 (2019)必修 第一册5 共点力的平衡示范课ppt课件，共39页。PPT课件主要包含了合成法，后平衡，水平方向，竖直方向，O点受力如图，由上面两式解得，分解法等内容，欢迎下载使用。

根据每幅图中各个力作用线的几何关系，可以把上述四种情况的受力分成两类，你认为哪些情况属于同一类？
图甲和图丁中木棒所受的力是共点力
图乙和图丙中木棒所受的力不是共点力
共点力：几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的作用线相交于同一点上，这几个力叫做共点力。
非共点力：力不但没有作用在同一点上，它们的延长线也不能相交于一点。
扁担受到的力是非共点力
平衡状态——物体处于静止或者匀速直线运动的状态叫做平衡状态。
“静止”要满足两个条件：v＝0，a＝0，缺一不可.即速度为零不等同于静止.
两个共点力：等大、反向，则 F合=0.
三个共点力：若 F1、F2 的合力与 F3 等大、反向，那么物体相对于受到两个共点力，则 F合=0.
多个共点力：若 F1、F2、F3、F4 的合力与 F5 等大、反向，那么物体相对于受到两个共点力，则 F合=0.
共点力平衡条件是: F合=0
注意： 物理学中有时出现”缓慢移动”也说明物体处于平衡状态.
处理平衡问题的常用方法
一、力的正交分解法1、定义：把力沿着两个选定的相互垂直的方向分解的方法．2、正交分解法求合力的步骤：(1)建立坐标系：以共点力的作用点为坐标原点，直角坐标系x轴和y轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上． (2)正交分解各力：将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴上，并求出各分力的大小，如图所示．
3、正交分解时坐标系选取的原则和方法（1）原则：尽量少分解力或将容易分解的力分解,并且尽量不要分解未知力。（2）方法: ①研究水平面上的物体：通常沿水平方向和竖直方向建立坐标轴．②研究斜面上的物体：通常沿斜面方向和垂直斜面方向建立坐标轴．③研究物体在杆或绳的作用下转动：通常沿杆(绳)的方向和垂直杆(绳)的方向建立坐标轴．
3、如图所示，质量为m的木块在推力F作用下，在水平地面上做匀速直线运动。已知木块与地面的动摩擦因数为µ，木块受到的滑动摩擦力大小为（ ）
4、如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ=37˚的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为µ=0.5，先用平行于斜面的推力F1作用于物体上，使其能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力F2作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，（已知sin37˚=0.6,cs37˚=0.8,）求：（1）两次推力之比 ；（2）两次物体受到的摩擦力之比 。
二、整体法和隔离法(1)整体法：以系统整体为研究对象进行受力分析的方法，一般用来研究不涉及系统内部某物体的力和运动．(2)隔离法：将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来进行分析的方法，一般用来研究系统内物体之间的作用及运动情况．
1、在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放个光滑圆球B，整个装置处于静止状态。现对B加一竖直向下的作用力为F，F的作用线通过球心。设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3，若F缓慢增大而整个装置始终保持静止，截面如图所示，则在此过程中（ ）A、F1保持不变，F3缓慢增大 B、F1缓慢增大，F3保持不变C、F2缓慢增大，F3缓慢增大 D、F2缓慢增大，F3保持不变
2、如图所示，在竖直向上的恒力F作用下，a、b两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动，则关于它们受力情况的说法正确的是(　　)A．a一定受到4个力作用B．b可能受到4个力作用C．a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D．a与b之间一定有摩擦力
3、如图所示，B、C两个小球用细线悬挂竖直墙面上的A、D两点，两球均保持静止。已知B球的重力为2G，C球的重力为3G，细线AB与竖直墙面之间的夹角为37˚，细线CD与竖直墙面之间的夹角为53˚，则（ ）A、AB绳中的拉力为5G B、CD绳中的拉力为3G C、BC绳中的拉力为2G D、细线BC与竖直方向的θ夹角为53˚
4、如图所示，用轻细线把两个质量未知的小球悬挂起来。今对小球a持续施加一个向左偏下30˚的恒力，并对小球b持续施加一个向右偏上30˚的同样大小的恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是（ ）
5、有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑。AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图所示）。现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力FN和摩擦力f的变化情况是（ ）A、FN不变 B、FN变大C、f变大 D、f变小
6、如图所示，一质量为m，顶角为ɑ的直角劈和一个质量为M的长方形木块，夹在两竖直墙之间，不计所有摩擦，重力加速度为g。则（ ）A、M对左侧墙壁压力的大小为B、m对右侧墙壁的压力大小为C、M对地面的压力大小为D、M对m的支持力大小为
例： 城市中的路灯、无轨电车的供电线路等，经常用三角形的结构悬挂。图为这类结构的一种简化模型。图中硬杆OB可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动，钢索和杆的重量都可忽略。如果悬挂物的重量是G，∠AOB 等于θ ，钢索AO对O点的拉力和杆OB对O点的支持力各是多大？
三、合成法与分解法的应用
对O点由共点力平衡条件
1．动态平衡“动态平衡”是指物体所受的力一部分是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，但变化过程中的每一个定态均可视为平衡状态，所以叫动态平衡，这是力平衡问题中的一类难题．解决这类问题的一般思路是：把“动”化为“静”，“静”中求“动”．
2．分析动态平衡问题的三种方法
1、如图所示，A、B两物体的质量分别为mA和mB，且mA>mB，整个系统处于静止状态，小滑轮的质量和一切摩擦均不计．如果绳的一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ的变化情况是(　　)．
A．物体A的高度升高，θ角变大B．物体A的高度降低，θ角变小C．物体A的高度不变，θ角不变D．物体A的高度升高，θ角不变
解析　系统静止时，与滑轮接触的那一小段绳子受力情况如图所示，同一根绳子上拉力F1、F2大小总是相等的，它们的合力F与F3大小相等、方向相反，以F1、F2为邻边所作的平行四边形是菱形，故mBg＝2mAgsin θ，绳的端点由Q点移到P点时，由于mA、mB的大小不变，故θ不变，绳长不变，因为B下降，故A上升，选项D正确．答案　D
2、图解法1、图解法解动态平衡问题的条件． (1)物体在三个力作用下处于静态平衡状态． (2)三个力的特点为：一个力大小、方向都不变，该力一般为重力或与重力相等的力；一个力方向不变，大小改变，第三个力大小方向均改变． 2、图解法分析三力动态平衡问题的思路． (1)确定研究对象，作出受力分析图．(2)将三力的示意图首尾连接，构造出矢量三角形；或将某力根据其效果进行分解，画出平行四边形．(3)根据已知量的变化情况，确定有向线段(表示力)的长度变化，从而判断各个力的变化情况．
1、如图所示,质量为m的物体在细绳悬吊下处于平衡状态,现用手持绳OB的B 端,使OB 缓慢向上转动,且始终保持结点O 的位置不动,分析AO、BO 两绳中的拉力如何变化。
答案：AO中的力F1不断变小,而BO中的拉力F2先变小后变大
3、如图所示，小球放在光滑的墙与装有铰链的光滑薄板之间，当墙与薄板之间的夹角θ缓慢地增大到90°的过程中(　　)A．小球对薄板的压力增大B．小球对墙的压力减小C．小球对墙的压力先减小后增大D．小球对薄板的压力不可能小于球的重力
4、用细绳AO、BO悬挂一重物，BO水平，O为半圆形支架的圆心，悬点A和B在支架上．悬点A固定不动，将悬点B从图所示位置逐渐移到C点的过程中，试分析OA绳和OB绳拉力的变化情况．
答案：OA绳中拉力逐渐减小，OB绳中拉力先减小后增大
5、质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上．用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示．用T 表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中(　　)A．F逐渐变大，T逐渐变大B．F逐渐变大，T逐渐变小C．F逐渐变小，T逐渐变大D．F逐渐变小，T逐渐变小
1、一轻杆BO，其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO上，B端挂重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮，用力F拉住，如图所示。现将细绳缓慢向左拉，使杆BO与AO的夹角逐渐减小，则在此过程中，拉力F及杆BO所受压力N的大小变化情况是（ ）A、N先减小后增大 B、N始终不变C、F先减小后增大 D、F始终不变