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1、第四章第四章 物物 体体 的的 平平 衡衡共点力平衡条件的应用共点力平衡条件的应用一一 平衡：平衡：如果物体保持如果物体保持静止静止或者或者做匀做匀速直线运动速直线运动，我们就说这个，我们就说这个物体处于物体处于平衡状态平衡状态1 1、二力平衡、二力平衡：两力大小相等，方向相反，作用在：两力大小相等，方向相反，作用在 同一直线上，合力为零同一直线上，合力为零2 2、三力平衡、三力平衡：任意两力的合力必定与第三个力：任意两力的合力必定与第三个力等值反向，并且在同一直线上，合力为零。等值反向，并且在同一直线上，合力为零。3 3、多力平衡、多力平衡：其中任意（：其中任意（n-1n-1）个力的合力必定
2、与）个力的合力必定与剩下的第剩下的第n n个力等值反向，且作用在同一直线上，合力个力等值反向，且作用在同一直线上，合力为零。为零。二、二、 平衡条件：平衡条件：共点力作用下物体的平衡条共点力作用下物体的平衡条件是件是合力为零合力为零例题例题1沿光滑的墙壁用网兜把一个足球沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在挂在A点点(如图如图),足球的质量为足球的质量为m,网兜网兜的质量不计的质量不计.足球与墙壁的接触点为足球与墙壁的接触点为B,悬绳与墙壁的夹角为悬绳与墙壁的夹角为.求悬绳对球的拉求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力？力和墙壁对球的支持力？由共点力的平衡条件可知由共点力的平衡条件可知,F1和和mg的合
3、力的合力与与F2大小大小相等相等,方向相反方向相反.力的平行力的平行四边形可求得四边形可求得AB解解:取足球为研究对象取足球为研究对象,受力如受力如图所示。图所示。F1F2FGoF1/mg= tanF1= mgtanmg/F2= mg/F= cos F2= mg/cosF1F2FGo1、物体在共点力的作用下，下列说法中正确的、物体在共点力的作用下，下列说法中正确的是（是（）A.物体的速度在某物体的速度在某一时刻等于零，物体就一时刻等于零，物体就一一定处于平衡状态定处于平衡状态.B.物体相对另一物体保持静止时，物体一定处物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态于平衡状态.C.物体处于平衡
4、状态，合外力一定为零物体处于平衡状态，合外力一定为零.D.物体所受合外力为零，就一定处于平衡状态物体所受合外力为零，就一定处于平衡状态.CD学以致用学以致用2、质量为、质量为4kg的物体在五个共点力的作用的物体在五个共点力的作用下向东做匀速直线运动，撤去其中大小为下向东做匀速直线运动，撤去其中大小为8N，方向向东的力，方向向东的力F1，而保，而保持其余四个持其余四个力不变，则物体（力不变，则物体（）A.继续保持向东做匀速直线运动继续保持向东做匀速直线运动.B.以以2m/S2，向东做匀加速直线运动，向东做匀加速直线运动.C.以以2m/S2，向西做匀加速直线运动，向西做匀加速直线运动.D.以以2m
5、/S2，向东做匀减速直线运动，向东做匀减速直线运动.Dab3、如图所示、如图所示,用一根绳子用一根绳子a把物体挂起把物体挂起来来,再用另一根水平的绳子再用另一根水平的绳子b把物体拉向把物体拉向一旁固定起来一旁固定起来.物体的重量是物体的重量是40N,绳子绳子a与竖直方向的夹角与竖直方向的夹角=300,绳子绳子a和和b对物对物体的拉力分别是多大体的拉力分别是多大?GF1F2解：解：物体共受三个力作用：绳子物体共受三个力作用：绳子a的拉的拉力力F1，绳子，绳子b的拉力的拉力F2，重力，重力G.这三这三个力相互平衡，根据平行四边形定则：个力相互平衡，根据平行四边形定则：F2=Gtan300=403/
6、3N=23.1NCOS300GF1=403/2N=46.2N例题例题2物体物体A在水平力在水平力F1=400N的作用的作用下，沿倾角下，沿倾角=600的斜面匀速下滑。的斜面匀速下滑。物物体体A受的重力受的重力G=400N，求斜面对物体，求斜面对物体A的支持力和的支持力和A与斜面间的动摩擦因数与斜面间的动摩擦因数。600GF1FNFfG160oG2F12F1160o由平衡条件可知，在这两个方向上的由平衡条件可知，在这两个方向上的合力分别等于零合力分别等于零XYx轴： Ff+F11=G1Y轴：FN=F12+G2600GF1FNFfG160oG2F12F1160oFf+ F1cos60=Gsin60
7、 FN=Gcos60+F1sin60 XY解：物体受力如图所示，如图所示建立坐标系，则平衡方程：由由式可解得式可解得FN=Gcos60o+F1sin60o=546N由由式可解得式可解得Ff=Gsin60F1cos60=146N所以所以=FfFN=0.27 1 1、某公园要在儿童乐园中建、某公园要在儿童乐园中建一座滑梯，已知斜面与物体间滑动一座滑梯，已知斜面与物体间滑动摩擦因数摩擦因数=0.75，那么倾角，那么倾角至至少要多少度儿童在斜面上才可以由少要多少度儿童在斜面上才可以由静止开始滑下？静止开始滑下？学以致用学以致用答案：答案：倾角倾角至少要至少要37,37,儿童在斜面儿童在斜面 上才可以由
8、静止开始滑下。上才可以由静止开始滑下。要要多多少少度？度？3002、一个质量为一个质量为50Kg的物体，在平行于的物体，在平行于斜面的拉力斜面的拉力F作用下，沿倾角为作用下，沿倾角为300的斜面的斜面匀速运动（如图），已知斜面的动摩擦因匀速运动（如图），已知斜面的动摩擦因数为数为0.3。求拉力。求拉力F为多大？为多大？GNFG1G2f解： 在沿斜面方向和垂直于斜面的方向在沿斜面方向和垂直于斜面的方向上列力的平衡方程上列力的平衡方程F=G1+f=Gsin300+NN=Gcos300F=mgsin300+mgcos300=509.8（0.5+0.30.87）N=372.9N解上面的方程组，可得解上
9、面的方程组，可得 解决共点力平衡问题的常解决共点力平衡问题的常用方法：用方法：图解法图解法、正交分解正交分解法法、相似三角形法相似三角形法。小结：小结：课后作业课后作业： 1 1、倍速（、倍速（A)A) 2 2、完成课本、完成课本 P P7373（1 1）、（）、（4 4）3、轻气球重、轻气球重16N，空气对其浮力，空气对其浮力F浮浮为为22N，由于受到水平风力的作用，使，由于受到水平风力的作用，使轻气球的绳子与地面成轻气球的绳子与地面成60度角，如图度角，如图所示。则绳中拉力所示。则绳中拉力T，水平风力，水平风力F风风。GF风风F浮浮T作业作业1 14 4、如图所示，质量为、如图所示，质量为4 4千克的物体，在斜千克的物体，在斜向下与水平方向成向下与水平方向成3737度角大小为度角大小为1515牛的力牛的力F F的作用下做匀速直线运动，则物体所受的作用下做匀速直线运动，则物体所受摩擦力大小为多少牛顿？动摩擦因数为多摩擦力大小为多少牛顿？动摩擦因数为多少？少？F作业作业2 2
