3.5共点力的平衡（共14张ppt）物理人教版（2019）必修第一册

(共14张PPT)
共点力的平衡
1、共点力作用下的静态平衡问题
2、共点力作用下的动态平衡问题
（高考必考内容）
3、物体平衡中的临界和极值问题
快做笔记！
共点力平衡核心部分:
1、平衡状态
静止或匀速直线
2、平衡条件
共点力作用下合力为0
静止状态:是指物体速度、加速度均为零。
竖直上抛运动中，物体达到最高点时速度为零，但加速度不为零，因此物体不处于静止状态。
某幼儿园要在空地上做一个滑梯，根据空地的大小，滑梯的水平跨度确定6m.设计时，滑板和儿童裤料间的动摩擦因数取0.4，为使儿童在滑梯游戏时能在滑板上滑下，滑梯至少要多高？
建立物理模型
斜面模型：
将滑梯抽象为一个斜面的模型，以正在匀速滑下的小孩为研究对象。
动态平衡问题
通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢的变化,而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态,虽外力在发生变化，但合力始终为0。在问题的描述中常用“缓慢，逐渐”等语言叙述。
做笔记！！！
解析法 对研究对象进行受力分析,先画出受力示意图,再根据物体的平衡条件列式求解,得到因变量与自变量的一般函数表达式,最后根据自变量的变化确定因变量的变化
图 解 法 对研究对象在动态变化过程中的若干状态进行受力分析,在同一图中作出物体在若干状态下所受的力的平行四边形,由各边的长度变化及角度变化来确定力的大小及方向的变化。
此法常用于求解三力平衡且有一个力为恒力、另有一个力方向不变的问题
相似三角形 做出不同情况的力三角形和几何三角形，确定对应边，利用相似知识得到比例式。
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
图解法思路：作出物体所受的力，平移后首尾相连，构成一个矢量三角形。然后再寻找变化的部分与保持不变的部分。然后根据有向线段的长度变化判断各个力的变化情况。
定义：三角对应相等，三边对应成比例的两个三角形相似。
相似三角形
1.平行于三角形一边的直线和其他两边 (或两边的延长线)相交,所构成的三角形与原三角形相似.
2.三边对应成比例的两个三角形相似。
3 .两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似。
4. 两角对应相等的两个三角形相似。
　1、如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是 (　　)
A．F1先增大后减小，F2一直减小
B．F1先减小后增大，F2一直减小
C．F1和F2都一直减小
D．F1和F2都一直增大
B
2、如图所示，一小球放在倾角为θ的固定光滑斜面上，用沿斜面向上、大小为F的力使球处于静止状态；若将作用力改为水平向右，仍使小球静止在斜面上，则水平向右的力大小应为（　　）
A．Fsinθ
B．F /sinθ
C．Fcosθ
D．F /cosθ
D
3、如图所示，用轻绳AO、BO系住一物体处于平衡状态，绳AO与竖直方向成一角度，绳BO水平。当绳子的悬点A缓慢向右移动时，BO始终保持水平，关于绳子AO和BO的拉力，下列说法中正确的是（　　）
A．绳AO的拉力一直在减小
B．绳AO的拉力先减小后增大
C．绳BO的拉力一直在增加
D．绳BO的拉力先增大后减小
A
O
B
A
（经典题必须过关，抄笔记本上）：
如图所示，斜面与水平面的夹角为37°，物体A质量为2kg，与斜面间摩擦因数为0.4，求：
(1)A受到斜面的支持力多大？
(2)若要使A在斜面上静止，求物体B质量的最大值和最小值？(sin37°=0.6；cos37°=0.8；g=10N/kg假设最大静摩擦力＝滑动摩擦力)
同时B物体也处于平衡状态由受力分析有 ③
由①②两式代入数据可得：
T1=5.6N T2=18.4N
由③式可得：物体B质量的最小值为：
物体B质量的最大值为：
解：（1）对A进行受力分析如图所示
根据正交分解可知：
即有：
代入数据可得：
所以A受到斜面的支持力为16N.
（2）根据题意，物体A与斜面之间的最大静摩擦力
由于物体受到的静摩擦力可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下
当物体受到的摩擦力等于最大静摩擦力且方向沿斜面向上时根据受力平衡有：① 此时拉力T最小
当物体受到的摩擦力等于最大静摩擦力且方向沿斜面向下时根据受力平衡有：② 此时拉力T最大