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1、高一物理备课组谭秀英,力的平衡 问题,一、平衡状态,一个物体在力的作用下，保持静止或做匀速直线运动的状态。,思考：物体某时刻速度为零，是否说物体一定处于平衡状态？,不一定！,二、共点力作用下物体的平衡条件,作用在物体上的力合力为零： F合=0,这里我们主要研究在共点力作用下的平衡,三、平衡条件的应用：,(一)、分解法：物体受几个力的作用，将某个 力按效果分解，则其分力与其它在分力反方向上的力满足平衡条件,(二)、合成法：物体受几个力的作用，将某几个力合成，将问题转化为二力平衡。,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
2、向，细绳OA挂于右墙的A点。,1当细绳OA与竖直方向成角时，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/cos，FB = Gtan,可得：,例2：如图中，如果小球重，光滑斜面的倾角为30度，求斜面及竖直放置的挡板对小球的作用力。,解：小球的受力分析如图所示，由几何关系得：,代入数据解得：,即斜面对球的作用力 ，挡板对球的作用力 。,例 木箱重500 N，放在水平地
3、面上，一个人用大小为200 N与水平方向成30向上的力拉木箱，木箱沿地平面匀速运动，求木箱受到的摩擦力和地面所受的压力。,解：画出物体受力图，如图所示。,300,由于物体在水平方向和竖直方向都处于平衡状态，所以,300,（三）、利用正交分解法解决共点力平衡问题的一般步骤：,选取研究对象 1. 对研究对象进行受力分析 2. 建立直角坐标系（原则：使尽量多的力 落在坐标轴上） 3. 把不在坐标轴上的力沿直角坐标分解 4. 根据平衡条件列方程：Fx=0，Fy=0, 求解,例:质量为3kg的物体A悬挂在水平支架上，悬线与竖直墙壁的夹角为60，悬绳受到的拉力和轻杆受到的压力分别是多大？,利用正交分解法解
4、题的的一般步骤：,1、分析物体的受力情况；,2、建立直角坐标系；,坐标系建立原则： 使尽量多的力在坐标轴上。,3、把不在坐标上的力沿直角坐标分解；,4、列平衡方程，求解。,竖直平衡：F2*sin300- G = 0,水平平衡：F2*cos300 F1 = 0,悬绳受到的拉力大小等于F2=60N,轻杆受到的压力大小等于,G,例：质量为m的物体放在倾角为的斜面上，它与斜面的滑动摩擦因数为，在水平恒定推力F的作用下，物体沿斜面匀速向上运动。则物体受到的摩擦力是（ ）,N,f,F,A、 mgcos B、 （mgcos+Fsin ） C、Fcos -mgsin D、 Fsin ,BC,建立坐标系的原则：
5、尽量不要分解未知力,例题：如右图所示，圆环形支架上悬着两细绳OA和OB,结于圆心O,下悬重为G的物体.使OA绳固定不动,将OB绳的B端沿半圆支架从水平位置缓慢移至竖直的位置C的过程中,分析OA绳和OB绳所受的力的大小如何变化?,FA不断减小，FB 先减小后增大,（四）、动态平衡的解决方法： 1、图解法,2、相似三角形,例:如图所示，质量为m 的小球，用一根长为L的细绳吊起来,放在半径为R的光滑的球体表面上，由悬点到球面的最小距离为d，则小球对球面的压力和绳子的拉力各为多少？,相似三角形,G,FN,T,FN=RG/(d+R) T=LG/(d+R),答案,例题轻绳的两端A、B固定在天花板上，B在墙角绳子能承受的最大拉力为120N 现用细绳拴一物体系在绳子的C处物体静止时，两绳与天花板间的夹角分别为37和53，如图所示(sin37=0.6，cos37=0.8),（1）若物体重力为G，求绳子AC、BC所受的拉力大小,TAC,TBC,T=G,解：对结点C受力分析,
