第1部分 第3章 共点力平衡.ppt

共点力平衡共点力平衡一、共点力一、共点力几个力作用于物体上的同一点，或力的作用线交于同一点那么这几个力就叫共点力。这两个力就不是共点力。在这两个力的作用下，物体会怎么样呢？在共点力作用下，物体不会转动。而在非共点力作用下，物体可能发生转动。二、共点力平衡状态二、共点力平衡状态1、共点力平衡状态指物体静止或匀速直线运动。2、共点力平衡条件：F合0方法：方法：二力平衡：两个力大小相等方向相反，作用于同一直线。三力平衡：三力平衡：平衡三角形：只要三个力平衡，这三个力就一定可以够成一个闭合的三角形 这个三角形我们叫它平衡三角形。这个三角形三边的关系，就外代表着这三个力的大小关系，这们只要解这个三角形就可以求解力了。练习画平衡三角形：受力分析练习画平衡三角形：这些三角形都是全等的，这们只要用一个就可以解题了。一般我们用下面，重力不动的那两中的一个来解题我们常用的，解三角形的方法有三种，直角三角形、等腰三角形、相似三角形。1、直角三角形mgFNFfFN=mgcosFf=mgsin1、直角三角形均匀棒AB重G8N，端用细轻绳悬于O点用水平力F拉棒的B端，当棒平衡时OA与竖直方向的夹角37（取sin370.6）,如图所示,求水平拉力F和绳OA中拉力T.如图所示，一个半径为r、重为G的圆球，被长为r的细绳挂在竖直的光滑的墙壁上，绳与墙所成的角度为30，则绳子的拉力T和墙壁的弹力N分别是多大？质量为m的光滑球被竖直挡板挡住，静止在倾角为的斜面上，如图所示，求小球压紧挡板的力的大小.2.表面光滑、质量不计的尖劈顶角为=370，插在缝A、B之间，在尖劈背上加一如图压力F=100N，则尖劈对A侧的压力为多少？对B侧的压力为多少？（sin370=0.6,cos370=0.8）2、等腰角三角形如图,两竖直固定杆间相距4m，轻绳系于两杆上的A、B两点，A、B间的绳长为5m重G80N的物体p用重力不计的光滑挂钩挂在绳上而静止，求绳中拉力T3、相似三角形重G=10N的小球，用长为l=1m的细线挂在A点，靠在半径R=1.3m的光滑大球面上已知A点离球顶距离d=0.7m，求小球受绳的拉力和大球的支持力力各为多少？4、一般三角形用正余弦定理来解。但这时我们一般都用正交分解来解决（四）、图解法角题四）、图解法角题如图所示，电灯悬挂于两墙之间，更换绳OA，使连接点A向上移，但保持O点位置不变，则A点向上移时，绳OA的拉力：（）A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大D木板缓慢转动到水平方向，木板和斜面的支持力如何变化？如图2所示，当人向右跨了一步后，人与重物重新保持静止，下述说法中正确的是（）A地面对人的摩擦力减小B地面对人的摩擦力增大C人对地面的压力增大D人对地面的压力减小图2 如图所示，轻绳OA的一端系在质量为m的物体上，另一端系在一个套在粗糙水平横杆MN的圆环上，现用水平力F拉绳上一点，使物体从图中实线位置缓慢上升到图中虚线位置，但圆环仍保持在原位置不动.在这一过程中，拉力F，环与横杆间的静摩擦力f和环对杆的压力N的变化情况可能的是：()A.F逐渐增大，f 保持不变，逐渐增大 B.F逐渐增大，f 逐渐增大，保持不变 C.F逐渐减小，f 逐渐减小，保持不变 D.F逐渐减小，f 逐渐增大，逐渐减小 如图所示，光滑的半球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑轮，轻绳的一端系一小球.靠放在半球上的A点，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止.现缓慢地拉绳，在使小球使球面由A到半球的顶点B的过程中，半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化情况是()(A)N变大，T变小(B)N变小，T变大(C)N变小，T先变小后变大(D)N不变，T变小如图所示，轻杆OP可绕O轴在竖直平面内自由转动，P端挂一重物，另用一轻绳通过滑轮系住P端当OP和竖直方向间的夹角缓慢增大时（01800），则OP杆所受作用力的大小（）A恒定不变 B逐渐增大C逐渐减小 D先增大、后减小（五）、多物体平衡五）、多物体平衡、一般方法：分别分析列方程，再列各物体间的关系如图甲所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为=60。两小球的质量比为多少？一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中央有孔），A、B间由细绳连接着，它们处于如图中所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，与水平线成300夹角。已知B球的质量为m，求细绳对B球的拉力和A球的质量。如图所示，半径为R的半球支撑面顶部有一小孔.质量分别为m1和m2的两只小球（视为质点），通过一根穿过半球顶部小孔的细线相连，不计所有摩擦.请你分析（1）m2小球静止在球面上时，其平衡位置与半球面的球心连线跟水平方向的夹角为，则m1、m2、和R之间应满足什么关系；（2）若m2小球静止于=45处，现将其沿半球面稍稍向下移动一些，则释放后m2能否回到原来位置？请作简析。竖直平面内有一半径为R的光滑圆环，A、B两有孔小球套在圆环上，中间用长为R质量不计的细棒相连，静止时如图，若圆心O与A球连线与竖直方面成30求，求：环对A、B两球作用力之比；A、B两球质量之比。想一想：如图所示，两个质量分别为m、4m的质点A、B之间用轻杆固结，并通过长L的轻绳挂在光滑的定滑轮上，平衡时OA、OB段绳长各为多少？例3想图OAB一个重为G的小球套在竖直放置的半径为R的光滑大环上，如图一劲度系数为k，自然长度为L(L2R)的弹簧的一端固定在小环上，另一端固定在大圆环的最高点，不计弹簧重力和一切摩擦，当小环静止时，求弹簧与竖直方向的夹角。（三）、多力平衡三）、多力平衡1、变为三力平衡如图7所示，氢气球重10N，空气对它的浮力为16N，由于受水平风力作用，使系氢气球的绳子和地面成60角，则绳子所受拉力为2、正交分解法正交分解是一种求多个的合力的方法。这种方法要先建立一个平面直角坐标系。然后把每个力都分解到两个坐标轴上。然后把x轴上的力加起来，再把y轴上的力加起来。这样就变成互相垂直的两个力了。最后一合成就可以了。（六）、（六）、正交分解正交分解正交分解是一种求多个力的合力的方法、建立坐标、把各个力都分解到坐标轴上、把两个坐标轴上的分力分别合成得Fx，Fy、把Fx、Fy合成即得到了这n个力的合力F1F2F3FnF1xF1yF2yF2xF3yF3xFnyFnxXYFx=F1x+F2x+F3x+FnxFy=F1y+F2y+F3y+FnyF=tanFy/Fx三个力大小都是20N，之间的夹角都是600，用正交分解法求为三个力的合力。正交分解法的平衡条件：左右上下一质量为m的物体放在一倾角为的斜面上，在一水平恒力F作用下匀速沿斜面向上运动，物体与斜面间的动摩擦因数为。则恒力F和斜面对物体的支持力N各为多大？、整体法隔离法FF恒力F作有于物体上，使两物体一起匀速运动。求各面间的摩擦力？ABABFABC如图A、B、C三个物体在恒力F作用下一起匀速成运动，求各接触面间的磨擦力？中间物块质量均为m，在两板间静止，求各接触面间的摩擦力？如图所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90，两底角为和；a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块.现发现a、b静止的斜面上，楔形木块也静止不动，这时楔形木块对水平桌面的压力和摩擦力格等于多少？有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两球质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图）现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是（）AN不变，T变大BN不变，T变小CN变大，T变大DN变大，T变小如图，两个质量都为m的小球A、B用轻杆连接后斜靠在墙上处于平衡状态，已知墙面光滑，水平面粗糙，现将A球向上移动一小段距离，两球再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态与原来平衡状态相比较，地面对B的支持力N和摩擦力f的大小变化情况是（）A.N不变，f增大 B.N不变，f减小 C.N增大，f增大 D.N增大，f减小