物理教科版必修1【2015秋备课参考课件】：4.1共点力作用下物体的平衡（共22张PPT）

课件22张PPT。第一节 共点力作用下物体的平衡第四章物体的平衡一、平衡状态1．共点力： 几个力如果作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫做共点力2．平衡状态： 一个物体在共点力的作用下，如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态共点力：共点力：非共点力：“保持静止” 与“瞬时速度为零” 是不同的 静止在桌面上的木块匀速行驶的汽车静止在斜面上的木块二、共点力作用下物体的平衡条件1．二力平衡条件： 两力大小相等、方向相反，而且作用在同一物体、同一直线上. 二力的合力为零 ，即:F合=0静止在桌面上的木块2. 三力平衡条件 ： ⑴设计实验方案方案1：弹簧秤两只，200g钩码两只，木板、白纸、图钉等，在竖直面内完成；〔实验探究〕方案2：弹簧秤三只，细线三根，木板、白纸、图钉等，在水平面内完成； 二、共点力作用下物体的平衡条件1．二力平衡条件： F合=0实验探究时要注意的几个问题：用图钉将白纸固定在木板上
弹簧秤拉力方向要与弹簧伸长方向一致
结点尽可能在白纸的中央，以便于作图
由结点、三个细绳套端点确定三个力的方向时，视线要与木板垂直
作图时要用同一标度，标度大小要合适2. 三力平衡条件 ： 1．二力平衡条件： F合=0 ⑵ 实验结论：F合=0任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上二、共点力作用下物体的平衡条件〔实验探究〕 ⑴设计实验方案二、共点力作用下物体的平衡条件1．二力平衡条件： F合=0静止在桌面上的木块2. 三力平衡条件 ： F合=0静止在斜面上的木块3. 多力平衡条件 ：F合=0匀速行驶的汽车F12=－F3 在共点力作用下物体的平衡条件是:合力为零，即： F合=0正交分解情况下，平衡条件可表示为下列方程组：Fx=0，Fy=0二、共点力作用下物体的平衡条件 例1：如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为α，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？ 解法一：合成法 例1：如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为α，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？F N = G tanαF =F合= F N = F1=G tanα例1：如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为α，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？解法二：分解法
F =F2= 解得
例1：如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为α，则绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？解法三：正交分解法 x: FN – Fsinα= 0y: Fcosα– G = 0
F =F N = G tanα小结：解决共点力平衡问题的基本步骤：选取研究对象
对研究对象进行受力分析
建立适当的坐标，对力进行合成或分解
根据平衡条件列方程求解例2：物体A在水平力F1=400N的作用下，沿倾角θ=60°的斜面匀速下滑，如图所示。物体A受的重力G=400N，求斜面对物体A的支持力和A与斜面间的动摩擦因数μ.解：x: Gsinθ- F1cos θ-F ＝0 y: FN - Gcosθ- F1sin θ＝0 F= μ FN 联立求解得： F=146.4N μ=0.268 例2：物体A在水平力F1=400N的作用下，沿倾角θ=60°的斜面匀速下滑，如图所示。物体A受的重力G=400N，求斜面对物体A的支持力和A与斜面间的动摩擦因数μ.1.如图所示，质量为1kg的物体静止在倾角为30o的固定斜面上，则该物体受到的斜面的支持力和摩擦力分别为多大？30o解：对物体受力分析如图得：xy课堂练习1、下列说法正确的是 (　 　)
A．竖直上抛物体达最高点时，物体处于平衡状态
B．电梯匀速上升时，电梯中的人处于平衡状态
C．竖直弹簧上端固定，下端挂一个重物，平衡后用力F 将它再往下拉一段距离后突然撤去力F，重物仍处于平衡状态
D．只有加速度为零的物体才处于平衡状态BD课堂练习2、下列物体中处于平衡状态的是( )
A. 静止在粗糙斜面上的物体
B. 沿光滑斜面下滑的物体
C. 在平直路面上匀速行驶的汽车
D. 作自由落体运动的物体在刚开始下落的一瞬间AC课堂练习3、关于物体的平衡，下列说法正确的是(　　)
A．如果物体所受合力等于零，则一定处于静止状态
B．如果物体所受合力等于零，则一定处于匀速直线运动状态
C．只要物体速度等于零，物体就处于平衡状态
D．如果物体受到共点力作用而处于平衡状态，则合外力一定为零
D课堂练习解析：物体所受合力等于零，则物体处于静止状态或匀速直线运动状态，因此，A、B均错；物体速度为零时，合力可能不为零，如竖直上抛物体到达最高点的瞬间，故C错．4、在图中，能表示物体处于平衡状态的是(　　)
C课堂练习解析：物体处于平衡状态是指物体保持静止(F＝0，v＝0)或匀速直线运动状态(F合＝0，a＝0，v不变)，可判断只有C正确。
物体在共点力的作用下，保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。一、平衡状态：二、物体的平衡条件F合=0