2020版新教材高中物理4.3共点力的平衡课件鲁科版必修1201910171192(数理化网).ppt
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1、第3节 共点力的平衡,一、物体的平衡状态 1.下列物体处于平衡状态的是_ 物体m置于木板上,缓缓抬高木板的过程中,物体相对于木板一直静止,静止在斜面上的木块 做匀速直线运动的汽车,2.平衡状态:物体_或做_时所处的 状态。,静止,匀速直线运动,二、共点力的平衡条件 1.要使物体保持平衡状态必须满足_,即 _,_。 2.(1)物体受两个力时,这两个力的关系是_ (选填“大小相等”或“等大反向”),即合力为零。,F合=0,Fx 合=0,Fy 合=0,等大反向,(2)物体受三个力时,这三个力中的任意两个力的合力 与第三个力_(选填“大小相等”或“等 大反向”),即合力为_。,等大反向,零,一 共点力
2、的平衡条件 1.两种平衡情形: (1)物体在共点力的作用下处于静止状态。 (2)物体在共点力的作用下处于匀速直线运动状态。,2.两种平衡条件的表达式: (1)F合=0。 (2)Fx合=0且Fy合=0,其中Fx合与Fy合分别是将所受的力进行正交分解后,物体在x轴和y轴方向上所受的合力。,3.共点力的平衡条件得出的三个结论: (1)二力作用:二力等大,反向,是一对平衡力。 (2)三力作用:任两力的合力与第三个力等大、反向。 (3)n力作用:任一个力与其他所有力的合力等大、反向。,【思考讨论】 若火车处于平衡状态,火车处于什么运动状态? (物理观念),提示:火车所受合力为零,可能处于静止状态,也可能
3、处于匀速直线运动状态。,【典例示范】 如图所示,小球的重力为12 N,绳子OA与水平方向的角度为37,OB水平。 世纪金榜导学号,(1)求绳子OA受到的拉力。 (2)求绳子OB受到的拉力。,【解析】由题知,系统处于静止状态,以结点O为研究对象,将绳子OC对结点的拉力进行分解,作出力的分解图,由几何知识求出OA绳和OB绳的拉力。,以结点O为研究对象,分析受力情况, OC绳对O点的拉力大小等于重力G, 即FOC=G 按照效果将OC绳的拉力进行分解, 如图,由几何关系得: FOA= =20 N,FOB=Gcot37=12 N=16 N 答案:(1)20 N (2)16 N,【素养训练】 1.物体在斜
4、面上匀速下滑,如图所示的四个受力示意图中正确的是 ( ),【解析】选B。由于物体在斜面上匀速下滑,故物体受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用,摩擦力与相对运动方向相反,支持力垂直于斜面向上,故物体受力示意图如图,故B正确,A、C、D错误,故选B。,2.(2019全国卷)物块在轻绳的拉动下沿倾角为 30的固定斜面向上匀速运动,轻绳与斜面平行。已 知物块与斜面之间的动摩擦因数为 ,重力加速度取 10 m/s2。若轻绳能承受的最大张力为1 500 N,则物 块的质量最大为( ),A.150 kg B.100 kg C.200 kg D.200 kg,【解析】选A。对物块受力分析如图所示,由平衡条件
5、得,沿斜面方向F-mgsin30-Ff=0,沿垂直斜面方向 FN-mgcos30=0,又Ff=FN,联立方程解得m=150 kg。 故A正确,B、C、D 错误。,【补偿训练】 1.如图所示,三条轻绳结于O点,系在竖直墙上的OA绳与墙成30角,一轻弹簧测力计水平拉动轻绳,弹簧测力计读数为3 N,求OA绳的拉力和重物的质量。(g取10 m/s2),【解析】对O点受力分析如图所示,水平绳拉力F与OA绳拉力FOA的合力与重力大小相等,方向相反,OA绳的拉力FOA= =6 N 重物重力G= N 重物的质量m= 答案:6 N kg,2.如图所示,某装卸工人推着质量为m的木箱在水平地面上匀速运动,已知木箱与
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