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歡迎進入物理課堂 共點力平衡條件的應(yīng)用 三個共點力體用下的動態(tài)平衡的特點及解法 一 復(fù)習(xí) 1 共點力 幾個力如果作用在物體的同一點 或者它們的作用線相交于一點 這幾個力叫做共點力 2 平衡狀態(tài) 一個物體在共點力的作用下 如果保持靜止或者做勻速直線運動 我們就說這個物體處于平衡狀態(tài) 豎直上拋的物體運動到最高點時 這一瞬時的速度為零 靜止 但這一狀態(tài)不可能保持 因而這一不能保持的靜止狀態(tài)不屬于平衡狀態(tài) 物理學(xué)中有時出現(xiàn) 緩慢移動 也說明物體處于平衡狀態(tài) 2 保持 某狀態(tài)與 瞬時 某狀態(tài)有區(qū)別 1 共點力作用下物體平衡狀態(tài)的運動學(xué)特征 加速度為零 3 共點力作用下物體的平衡條件是合外力為即 二 三個共點力體用下的動態(tài)平衡的特點及解法 F合 0 例題1 如右圖所示 重力為G的電燈通過兩根細繩OB與OA懸掛于兩墻之間 細繩OB的一端固定于左墻B點 且OB沿水平方向 細繩OA掛于右墻的A點 1 當細繩OA與豎直方向成 角時 兩細繩OA OB的拉力FA FB分別是多大 分析與解 根據(jù)題意 選擇電燈受力分析 它分別受到重力G 兩細繩OA OB的拉力FA FB 可畫出其受力圖 由于電燈處于平衡狀態(tài) 則兩細繩OA OB的拉力FA FB的合力F與重力大小相等 方向相反 構(gòu)成一對平衡力 FA G cos FB Gtan 可得 2 保持O點和細繩OB的位置 在A點下移的過程中 細繩OA及細繩OB的拉力如何變化 FA G cos FB Gtan 分析與解 在A點下移的過程中 細繩OA與豎直方向成 角不斷增大 FA FB不斷增大 例題1 如右圖所示 重力為G的電燈通過兩根細繩OB與OA懸掛于兩墻之間 細繩OB的一端固定于左墻B點 且OB沿水平方向 細繩OA掛于右墻的A點 1 當細繩OA與豎直方向成 角時 兩細繩OA OB的拉力FA FB分別是多大 2 保持O點和細繩OB的位置 在A點下移的過程中 細繩OA及細繩OB的拉力如何變化 3 保持O點和繩OA的位置 在B點上移的過程中 細繩OA及細繩OB的拉力如何變化 FA FB不斷增大 分析與解 在B點上移的過程中 應(yīng)用力的圖解法 可發(fā)現(xiàn)兩細繩OA OB的拉力變化規(guī)律 FA不斷減小 FB先減小后增大 例題1 如右圖所示 重力為G的電燈通過兩根細繩OB與OA懸掛于兩墻之間 細繩OB的一端固定于左墻B點 且OB沿水平方向 細繩OA掛于右墻的A點 1 當細繩OA與豎直方向成 角時 兩細繩OA OB的拉力FA FB分別是多大 FA G cos FB Gtan 小結(jié) 解這種題型首先對動態(tài)平衡的物體受力分析 確定三個力的特點 找出不變力 則另兩個變力的合力就與該不變力構(gòu)成一對平衡力 用力的合成分解法 圖解法或力的矢量三角形與結(jié)構(gòu)三角形相似法解決 求解共點力體用下平衡問題的解題一般步驟 1 確定研究對象 物體或結(jié)點 2 對研究對象進行受力分析 并畫受力圖 3 分析判斷研究對象是否處于平衡狀態(tài) 4 根據(jù)物體的受力和己知條件 運用共點力平衡條件 選用適當方法計算求解 例題2 如右圖所示 圓環(huán)形支架上懸著兩細繩OA和OB 結(jié)于圓心O 下懸重為G的物體 使OA繩固定不動 將OB繩的B端沿半圓支架從水平位置緩慢移至豎直的位置C的過程中 分析OA繩和OB繩所受的力的大小如何變化 FA不斷減小 FB先減小后增大 例題3 如右圖所示 長為5m的細繩 兩端分別系于豎立地面相距為4m的兩桿A B點 繩上掛一個光滑的輕質(zhì)滑輪 其下端連著一重為6N的物體 求 平衡時 繩中的拉力多大 分析與解 繩子的拉力是指繩子的內(nèi)部的彈力 繩子通過滑輪拉物體 滑輪兩邊繩子的拉力大小相等 即FA FB 根據(jù)平衡的特點 由力的幾何結(jié)構(gòu)可知 思考題 如圖示半徑為 表面光滑的半球體被固定在水平地面上 跨過無摩擦的定滑輪 用一根輕繩下掛一個質(zhì)量為 的小球 將小球置于半球體光滑的表面上 并使定滑輪位于半球體的正上方 現(xiàn)用力 斜左向下拉繩的自由端 使小球沿光滑半球面緩慢向上滑動 在此過程中 半球體對小球的支持力 N和繩子的拉力 的變此情況 則小球沿光滑半球面緩慢向上滑動過程中 半球體對小球的支持力FN不變 繩子的拉力F不斷減小 分析與解 根據(jù)平衡的特點 由力的幾何結(jié)構(gòu)可知 L為滑輪到小球的長度 即 三 作業(yè) 1 如圖 一小船由岸上的定滑輪拉著前進 設(shè)水的阻力恒定 求在船在靠岸過程哪些力發(fā)生了變化 2 如圖 兩根桿子構(gòu)成的一個架子下面掛著一個重為G 6N的重物 已知AB桿長5CM BC桿長7CM AC距離3CM 假設(shè)桿子只在沿桿的方向有力的作用 求AB桿 BC桿的受力大小 B A C G 3 導(dǎo)學(xué)同步完成 再見 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全