《二章力物体的平衡ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《二章力物体的平衡ppt课件（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章第二章 力、物体的平衡力、物体的平衡北京市第五中学北京市第五中学一、知一、知识框架框架物物体体的的平平衡衡力的概念力的概念力的运算力的运算牛牛顿第三定律第三定律合成法合成法重力、重力、弹力、摩擦力、力、摩擦力、电场力、磁力、磁场力等力等正交分解法正交分解法平衡形状平衡形状有固定有固定转动轴的平衡的平衡受力分析受力分析不研不研讨力的分力的分类共点力的平衡共点力的平衡力的平行四力的平行四边形定那形定那么么二、力的概念二、力的概念1 1、力：力是物体、力：力是物体间间的相互作用。的相互作用。特点：特点： 力离不开施力物体和受力物体。力离不开施力物体和受力物体。 力力总总是成是成对对出出现现。
2、力的位移力的位移积积累效果是累效果是使物体使物体动动能能变变化化力的瞬力的瞬时时效果是效果是产产生加速度。生加速度。力的力的时间积时间积累效果是使物累效果是使物体的体的动动量量变变化。化。力的效果：力的效果： 使物体使物体发发生形生形变变。二、力的概念二、力的概念 力的力的单单位：牛位：牛顿顿、N N ， 1N=1kgm/s2 1N=1kgm/s2 力的丈量：力的丈量：测测力力计计、弹弹簧秤簧秤 力的表示：力的表示：力的力的图图示：用一根示：用一根带带箭箭头头的的线线段表示力的大段表示力的大小、方向、作用点。小、方向、作用点。力的表示力的表示图图：用一根：用一根带带箭箭头头的的线线段表示力的方
3、段表示力的方向和作用点。向和作用点。力的分力的分类：力按性力按性质分：分：重力、重力、弹力、摩擦力、力、摩擦力、电场力、磁力、磁场力等力等二、力的概念二、力的概念力的分力的分类类：动力、阻力、合力、分力、力、阻力、合力、分力、拉力、拉力、压力等力等力按效果分：力按效果分：力按能否力按能否 接触分：接触分：接触力：接触力：弹力、摩擦力力、摩擦力非接触力：重力、非接触力：重力、电场力、力、磁磁场力力二、力的概念二、力的概念2 2、重力、重力重力的重力的产产生：由于地球的吸引而生：由于地球的吸引而产产生。生。重力的大小：重力的大小：G=mgG=mg。重力的本重力的本质质是物体和地球是物体和地球间间的
4、万有引力。的万有引力。在地球外表附近，在地球外表附近，g=9.8m/s2g=9.8m/s2严厉地看：从赤道到北极，重力加速度增大。地看：从赤道到北极，重力加速度增大。离地面越高的地方，离地面越高的地方，g g越小。越小。重力加速度的决重力加速度的决议式：式：二、力的概念二、力的概念2 2、重力、重力重力的方向：重力的方向：竖竖直向下直向下根本上都是指向地心的根本上都是指向地心的 重心：重力的作用点物体的各部分物体的各部分都受重力都受重力物体上某一点物体上某一点受重力受重力等效等效重重心心二、力的概念二、力的概念3 3、弹弹力力弹弹力的力的产产生条件：直接接触、生条件：直接接触、弹弹性形性形变变
5、。非非弹簧簧类：运用平衡条件或：运用平衡条件或动力学力学规律求解。律求解。弹弹力的大小：力的大小：公式的运用条件：公式的运用条件：弹弹簧在簧在弹弹性限制内。性限制内。弹簧簧类：F=KxF=Kx分清：原分清：原长长、形、形变变量、伸量、伸长长量、量、紧缩紧缩量、量、弹弹簧的簧的长长度。度。KK是是弹簧的簧的劲度系数，由度系数，由弹簧本身决簧本身决议。二、力的概念二、力的概念3 3、弹力、弹力弹弹力的方向：物体受力的方向：物体受弹弹力的方向与本身形力的方向与本身形变变的的方向一方向一样样。有接触面：有接触面：面与面接触面与面接触点与面接触点与面接触点与点接触点与点接触均与切面垂直均与切面垂直F1f
6、1F2f2f3F3F5F7f7F6F4弹力方向力方向过球心球心二、力的概念二、力的概念3 3、弹力、弹力强调：同一根：同一根轻绳上各上各处拉力等大。拉力等大。绳对绳对物体的拉力：沿物体的拉力：沿绳绳指向收指向收缩缩方向。方向。弹弹簧簧对对物体的物体的弹弹力的方向力的方向: :紧缩形状紧缩形状F1F2伸长形状伸长形状F2F1强调：同一：同一轻弹簧上两簧上两端的力等大；端的力等大；弹簧上的力不能突簧上的力不能突变。二、力的概念二、力的概念3 3、弹力、弹力例如：例如：轻轻杆杆对对固定其端物体的固定其端物体的弹弹力：不一定沿杆，可力：不一定沿杆，可以向恣意方向。以向恣意方向。轻轻杆的一端用杆的一端用
7、铰链衔铰链衔接，另一端接，另一端对对固定固定其端物体的其端物体的弹弹力：一定沿杆，可以是力：一定沿杆，可以是压压力或支持力。力或支持力。竖直直向向上上铰链沿沿杆杆斜斜向向上上G GF1杆的一端杆的一端插在墙内插在墙内F2二、力的概念二、力的概念4 4、静摩擦力、静摩擦力静摩擦力的大小静摩擦力的大小: :由平衡条件或牛由平衡条件或牛顿顿定律确定定律确定静摩擦力静摩擦力: :两个相两个相对对静止的物体静止的物体间间的摩擦力。的摩擦力。产产生条件：接触面粗糙；有生条件：接触面粗糙；有压压力；有相力；有相对对运运动趋势动趋势。方向：与物体相方向：与物体相对对运运动趋势动趋势的方向相反。的方向相反。大小
8、：大小：范范围围：0 0 f fm f fm ，fmfm最大静摩擦力最大静摩擦力静摩擦力的大小与物体的运静摩擦力的大小与物体的运动动形状和其它受形状和其它受力情况有关。力情况有关。二、力的概念二、力的概念4 4、静摩擦力、静摩擦力相相对对静止的物体静止的物体间间能能够够有静摩擦力，也能有静摩擦力，也能够够没有静摩擦力。没有静摩擦力。留意留意: : 运运动的物体也可以受静摩擦力。的物体也可以受静摩擦力。物体受静摩擦力的方向可以和它的运物体受静摩擦力的方向可以和它的运动动方向一方向一样样。v vf f物体和物体和传送送带一同向上匀一同向上匀速运速运动启启动时：静摩擦力向前：静摩擦力向前刹刹车时：静
9、摩擦力向后：静摩擦力向后f ff f二、力的概念二、力的概念5 5、滑、滑动动摩擦力摩擦力滑滑动动摩擦力摩擦力: :两个相两个相对对运运动动的物体的物体间间的摩擦力。的摩擦力。产产生条件：接触面粗糙；有生条件：接触面粗糙；有压压力；有相力；有相对对运运动动方向：与物体相方向：与物体相对对运运动动的方向相反。的方向相反。大小：大小：f=N; f=N; 是是动动摩擦因数、摩擦因数、N N是是压压力力留意：留意： 静止的物体也可以受滑静止的物体也可以受滑动摩擦力摩擦力物体受滑物体受滑动动摩擦力的方向可以和它的运摩擦力的方向可以和它的运动动方向方向一一样样。滑。滑动动摩擦力可以是摩擦力可以是动动力也可
10、以是阻力。力也可以是阻力。二、力的概念二、力的概念5 5、滑动摩擦力、滑动摩擦力例如例如: :地面光滑地面光滑V1V2V1V2时时V1V2V1F2Fsin FF2Fsin 时时,F1,F1和和F2F2都有两个解都有两个解F2F2这两种情况下两种情况下F2F2大大小相等方向不同，小相等方向不同，F1F1大小不等方向大小不等方向一一样。当当F2Fsin F2FF2F时时有独一的解有独一的解F2FF1四、物体的平衡四、物体的平衡1 1、平衡形状、平衡形状: :把物体把物体处处于静止形状、匀速于静止形状、匀速直直线线运运动动形状叫做平衡形状。形状叫做平衡形状。2 2、共点力作用下物体的平衡条件：、共点
11、力作用下物体的平衡条件：3 3、平衡、平衡类标题类标题的解的解题题方法：方法：合成法：物体只受三个力而合成法：物体只受三个力而处处于平衡形状于平衡形状时时，其中恣意两个力的合力必与第三个力等，其中恣意两个力的合力必与第三个力等大反向。大反向。常用的数学常用的数学方法：方法：直角三角形的直角三角形的边角关系、角关系、类似似三角形三角形对应边成比例、正弦成比例、正弦定理、余弦定理等定理、余弦定理等F F合合=0=0四、物体的平衡四、物体的平衡例例题1 1、一、一轻杆杆BOBO，其，其O O端用光端用光滑滑铰链衔接于固定接于固定竖直杆直杆AOAO上，上，B B端挂一重物，且系一端挂一重物，且系一细绳
12、，细绳跨跨过杆杆顶A A处的光滑的光滑小滑小滑轮，用力，用力F F拉住，如拉住，如图。现将将细绳缓慢往左拉，使杆慢往左拉，使杆BOBO与杆与杆AOAO的的夹角角逐逐渐减小。减小。那么在此那么在此过程中，拉力程中，拉力F F及杆及杆BOBO所受所受压力力N N的大小的大小变化情况化情况如何？如何？ A AB BF Fo o四、物体的平衡四、物体的平衡解：分析解：分析B B点受力点受力A AB BF Fo oD DC CTATANCNCT TTA=FTA=F；T=G=FDT=G=FDFDFD OABBDC OABBDCOAOA、OBOB均不均不变变，压压力力N N不不变变；ABAB减小，减小，F
13、F减小减小四、物体的平衡四、物体的平衡正交分解法：正交分解法：FxFx合合=0=0FyFy合合=0=0留意：建立坐留意：建立坐标系系时，要尽量减少力的分解，尤其是，要尽量减少力的分解，尤其是减少未知力的分解。减少未知力的分解。例例题2 2：如：如图，质量量为m m，横截面，横截面为直直角三角形的粗糙物角三角形的粗糙物块ABCABC，ABAB边靠靠在粗糙的在粗糙的竖直直墙上。上。F F是垂直于斜是垂直于斜面面BCBC的推力，使物的推力，使物块匀速下滑，匀速下滑， 为知。那么摩擦力的大小知。那么摩擦力的大小为多少多少？F FA AC CB B四、物体的平衡四、物体的平衡解：分析物解：分析物块受力受
14、力N N四、物体的平衡四、物体的平衡f fFyFyFXFXF FX Xy yO ON=FcosN=Fcosf+Fsin=mgf+Fsin=mgmgmg解得：解得：f=mg-Fsinf=mg-FsinF FA AC CB B四、物体的平衡四、物体的平衡隔离法和整体法隔离法和整体法通常在分析外力通常在分析外力对系系统作用作用时用整体法，在分析用整体法，在分析系系统内各物体内各物体间相互作用相互作用时用隔离法。用隔离法。原那么：原那么：衔接体接体问题，应先用整体法后用隔离法。先用整体法后用隔离法。例例题3 3：如：如图，一根匀，一根匀质绳的的质量量为m m，其两端固，其两端固定在天花板上的定在天花板
15、上的A A、B B两点。两点。绳子端点子端点A A、B B的切的切线方向与方向与竖直方向直方向夹角均角均为。求：求：绳子端点和最低子端点和最低点遭到的拉力分点遭到的拉力分别为多大？多大？B BA A四、物体的平衡四、物体的平衡解：求解：求绳子两端受力子两端受力可用整体法可用整体法B BA A分析分析绳子整体受力子整体受力FBFBFAFAmgmg三个力平衡必三个力平衡必为共点力共点力mgmgFBFBFAFA将将FAFBFAFB分解程度和分解程度和竖直分力直分力2FAcos =mg2FAcos =mgFA=FBFA=FB四、物体的平衡四、物体的平衡求求绳子最低点受力，必需将子最低点受力，必需将绳子从最低点分开子从最低点分开研研讨一半一半绳子受力子受力FAFAF Fmg/2mg/2F FFAFAmg/2mg/2FAcos =mg/2FAcos =mg/2FAsin =FFAsin =F得得可可见: :用隔离法也可以求用隔离法也可以求FAFA谢谢！谢谢！
