鲁科版高中物理必修一5.4《平衡条件的应用》课件 （共25张PPT）

课件25张PPT。平衡条件的应用
复习：
（1）如果一个物体能够保持 _______ 或 ，我们就说物体处于平衡状态。
（2）当物体处于平衡状态时：
a：物体所受各个力的合力等于 ，这就是物体在共点力作用下的平衡条件。
b：它所受的某一个力与它所受的其余外力的合力关系是 。 本节课我们来运用共点力的平衡条件求解一些
实际问题 一、物体的物体静态平衡
1.概念：物体在力的作用下处于静止的平衡状态，
称为静态平衡
2、受力特点：处于静态平衡的物体所受共点力的
合力为零
二、物体的动态平衡1.概念：物体在力的作用下处于匀速直线运动的平衡状态，我们称之称为静态平衡
2、受力特点：处于静态平衡的物体所受共点力的
合力为零
例1、如图所示，一个半径为r，重为G的圆球被长为2r的细线悬挂在墙上，求细线对球的拉力F1和墙对球的压力F2.解：物体受力如图:细线对球
的拉力F和墙对球的支持力N的
合力F合 例2、在水平地面上有一质量为10kg的物体，它受到与水平方向成370角斜向上的50N的拉力作用，在水平方向做匀速直线运动，g=10m/s2，求物体与地面间的动摩擦因数（sin370=0.6,cos370=0.8）例题3：如右图所示，重力为G的电灯通过两根细绳OB与OA悬挂于两墙之间，细绳OB的一端固定于左墙B点，且OB沿水平方向，细绳OA挂于右墙的A点。1．当细绳OA与竖直方向成θ角时，两细绳OA、OB的拉力FA、FB分别是多大? 分析与解:
根据题意,选择电灯受力分析,它分别受到重力G，两细绳OA、OB的拉力FA、FB ，可画出其受力图，由于电灯处于平衡状态,则两细绳OA、OB的拉力FA、FB 的合力F与重力大小相等，方向相反，构成一对平衡力。FA = G/CoSθ，FB = G/Cotθ根据力的三角关系可得：2．保持O点和细绳OB的位置，在A点下移的过程中，细绳OA及细绳OB的拉力如何变化? FA = G/CoSθ，FB = G/Cotθ分析与解:
在A点下移的过程中，细绳OA与竖直方向成θ角不断增大。FA 、FB 不断增大 例题1：如右图所示，重力为G的电灯通过两根细绳OB与OA悬挂于两墙之间，细绳OB的一端固定于左墙B点，且OB沿水平方向，细绳OA挂于右墙的A点。1．当细绳OA与竖直方向成θ角时，两细绳OA、OB的拉力FA、FB分别是多大? 2．保持O点和细绳OB的位置，在A点下移的过程中，细绳OA及细绳OB的拉力如何变化? 3．保持O点和绳OA的位置，在B点上移的过程中，细绳OA及细绳OB的拉力如何变化?FA 、FB 不断增大 分析与解:
在B点上移的过程中,应用力的图解法,可发现两细绳OA、OB的拉力变化规律。FA不断减小，FB 先减小后增大例题1：如右图所示，重力为G的电灯通过两根细绳OB与OA悬挂于两墙之间，细绳OB的一端固定于左墙B点，且OB沿水平方向，细绳OA挂于右墙的A点。1．当细绳OA与竖直方向成θ角时，两细绳OA、OB的拉力FA、FB分别是多大? FA = G/CoSθ，FB = G/Cotθ小结：
解这种题型首先对动态平衡的物体受力分析，确定三个力的特点；找出不变力，则另两个变力的合力就与该不变力构成一对平衡力，用力的合成分解法、图解法或力的矢量三角形与结构三角形相似法解决。求解共点力体用下平衡问题的解题一般步骤：
1)确定研究对象(物体或结点)；
2)对研究对象进行受力分析，并画受力图；
3)分析判断研究对象是否处于平衡状态；
4)根据物体的受力和己知条件，运用共点力平衡条 件，选用适当方法计算求解。练习1１.如图所示，细绳ＭＯ与ＮＯ所能承受的最大拉力相同，长度ＭＯ〉ＮＯ，则在不断加重重物Ｇ的过程中
（绳ＯＣ不会断）
Ａ. ＯＮ绳先被拉断
Ｂ. ＯＭ绳先被拉断
Ｃ. ＯＮ绳和ＯＭ绳同时被拉断
Ｄ. 因无具体数据，故无法
判断哪条绳先被拉断。动态平衡什么是动态平衡？物体处于一系列的平衡状态中，此过程中外力在发生变化，但合力始终为零。
变化的外力一般是被动力（微变弹力、静摩擦力）。
解决动态平衡问题的关键是：在变中找到不变。
解决动态平衡的步骤正确分析物体动态平衡问题，可分三步进行：
1、对物体的初状态进行受力分析。
2、在变化过程中，找出不变的物理量。
3、应用平行四边形法则（三角形法则）进行判断。 解决动态平衡的方法物理方法：三力平衡问题用合成法，多力平衡用分解法。
数学方法：三力平衡用图解法，多力平衡用公式法。例1、如图1所示，一个重为G的球放在光滑斜面上，斜面倾角为α，在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住，使之处于静止状态，今使板与斜面夹角β缓慢增大，问：在此过程中，球对挡板、斜面的压力如何变化？(对挡板压力先减小后增大,对斜面始终减小)类型一、合力的大小、方向不变，一个分力的方向不变。例2、光滑的半球固定在水平地面上，球心正上方有一滑轮，轻绳的一端系一小球靠在半球上，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止，如图3所示，现缓慢地拉绳，在使小球沿球面上移过程中，半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化情况如何？(T变小,N变大)类型二、合力大小方向不变，力三角形与几何三角形相似。例3、如图5所示，人站在岸上通过定滑轮用绳牵引小船，若水的阻力恒定不变，则在船匀速靠岸的过程中，绳的拉力和船受到的浮力如何变化？(拉力变大,浮力变小)类型三、多力平衡，正交分解用图解法进行分析。例4、如图所示中OA为弹性轻绳，其一端固定于天花板上的O点，另一端与水平地面上的滑块A相连．B为紧挨绳的一光滑水平小钉，它到天花板的距离BO等于弹性绳的自然长度．现用一水平力F作用于A，使之向右缓慢地做直线运动，试分析在运动过程中地面对物体的支持力N、摩擦力f、拉力F如何变化。(N不变,f不变,F变大)类型四、多力平衡，正交分解用公式法进行分析。例5、如图所示，一个重为G的球放在光滑斜面上，斜面倾角为α，在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住，使之处于静止状态，今使板与斜面夹角β缓慢增大，问：在此过程中，球对挡板、斜面的压力如何变化？　点评：合力的大小、方向不变，一个分力的方向不变，则另一分力有最小值．（条件：两分力垂直） 例6、光滑的半球固定在水平地面上，球心正上方有一滑轮，轻绳的一端系一小球靠在半球上，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止，如图3所示，现缓慢地拉绳，在使小球沿球面上移过程中，半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化情况如何？FNF拉　　点评：合力大小方向不变，力的矢量三角形与几何三角形相似。