平衡條件的應(yīng)用課件_第1頁
平衡條件的應(yīng)用課件_第2頁
平衡條件的應(yīng)用課件_第3頁
平衡條件的應(yīng)用課件_第4頁
平衡條件的應(yīng)用課件_第5頁
已閱讀5頁,還剩67頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

4、平衡條件的應(yīng)用;一、分解法:物體受幾個力的作用,將某個力按效果分解,則其分力與其它在分力反方向上的力滿足平衡條件。(動態(tài)分析)二、合成法:物體受幾個力的作用,將某幾個力合成,將問題轉(zhuǎn)化為二力平衡。4、平衡條件的應(yīng)用;一、分解法:物體受幾個力的作用,將某個二1平衡條件的應(yīng)用課件2§3.4力的合成與分解§3.4力的合成與分解3第一步進行受力分析,畫出受力圖。第二步建立合適的坐標系,把不在坐標軸上的力用正交分解法分到坐標軸上。第三步根據(jù)物體的平衡條件列出平衡方程組,運算求解。正交分解法的基本思路;第一步進行受力分析,畫出受力圖。正交分解法的基本思路;4求合力的基本方法有作圖法和計算法。正交分解法正交分解法的優(yōu)點:10-052006-11-14作圖法原理簡單易掌握,但結(jié)果誤差較大。定量計算多個共點力的合力時,如果連續(xù)運用平行四邊形定則求解,一般需要解多個任意三角形,一次接一次地求部分合力的大小和方向,計算十分麻煩。而用正交分解法求合力就顯得十分簡明方便。正交分解法求合力,運用了“欲合先分”的策略,降低了運算的難度,是解題中的一種重要思想方法。求合力的基本方法有作圖法和計算法。正交分解法5yx正交分解法《考試報16期》三版(17).如圖,物體重力為10N,AO繩與頂板間的夾角為45o,BO繩水平,試用計算法求出AO繩和BO繩所受拉力的大小。AOBCFAOFAOXFAOYFAOY=FAOcos45=GFAOX=FBO=G10-072006-11-14yx正交分解法《考試報16期》三版(17).如6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(dāng)細繩OA與豎直方向成θ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/cosθ,F(xiàn)B=

Gtanθ可得: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72.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/cosθ,F(xiàn)B=

GtanθA′分析與解:在A點下移的過程中,細繩OA與豎直方向成θ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(dāng)細繩OA與豎直方向成θ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82.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?B′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,F(xiàn)B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(dāng)細繩OA與豎直方向成θ角時,兩細繩OA、OB的拉力FA、FB分別是多大?FA

=

G/cosθ,F(xiàn)B=

Gtanθ2.保持O點和細繩OB的位置,在A點下移的過程中,細繩OA及9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(dāng)方法計算求解。小結(jié):求解共點力體用下平衡問題的解題一般步驟:10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:

FA=

FB=

5G/6

=

5N

BDC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11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,F(xiàn)B先減小后增大ABGCABGCFA1FA2FA3FB2FB1FB3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12問題4受到兩個或多個共點力作用而處于平衡的物體,其受力各有什么特點?二力平衡:如果物體在兩個共點力的作用下處于平衡狀態(tài),這兩個力必定大小相等,方向相反.多力平衡:如果物體受多個力作用處于平衡,其中任何一個力與其余力的合力大小相等,方向相反.

平衡力不一定是性質(zhì)相同的力,也不是同時產(chǎn)生,同時消失,這點與牛頓第三定律有區(qū)別。三力平衡:如果物體在三個共點力的作用下處于平衡狀態(tài),其中任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等、方向相反.這三個力的作用線必定在同一平面內(nèi),而且必為共點力.問題4受到兩個或多個共點力作用而處于平衡的物體,其受力各有什13三、動態(tài)平衡、臨界與極值問題

1.動態(tài)平衡問題:通過控制某些物理量,使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢的變化,而在這個過程中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài),在問題的描述中常用“緩慢”等語言敘述.2.臨界問題:當(dāng)某物理量變化時,會引起其他幾個物理量的變化,從而使物體所處的平衡狀態(tài)“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”,在問題的描述中常用“剛好”、“剛能”、“恰好”等語言敘述.3.極值問題:平衡物體的極值,一般指在力的變化過程中的最大值和最小值問題.三、動態(tài)平衡、臨界與極值問題1.動態(tài)平衡問題:通過控制某些14問題10解決動態(tài)平衡、臨界與極值問題的常用方法有哪些?各有哪些解題步驟?方法步驟解析法(1)選某一狀態(tài)對物體受力分析(2)將物體受的力按實際效果分解或正交分解(3)列平衡方程求出未知量與已知量的關(guān)系表達式(4)根據(jù)已知量的變化情況來確定未知量的變化情況圖解法(1)選某一狀態(tài)對物體受力分析(2)根據(jù)平衡條件畫出平行四邊形(3)根據(jù)已知量的變化情況,畫出平行四邊形的邊角變化(4)確定未知量大小方向的變化處理平衡問題中的臨界問題和極值問題.首先是正確受力分析,弄清臨界條件,利用好臨界條件列出平衡方程.問題10解決動態(tài)平衡、臨界與極值問題的常用方法有哪些?各15例題5:如圖所示,一球體置于豎直墻壁AC和板BC之間,不計摩擦.球?qū)Φ膲毫镕N1,球?qū)Π宓膲毫镕N2,現(xiàn)將板BC緩慢轉(zhuǎn)到水平位置的過程中,下列說法中,正確的是()A.FN1和FN2都增大B.FN1和FN2都減小C.FN1增大,F(xiàn)N2減小 D.FN1減小,F(xiàn)N2增大【思路點撥】由于擋板是緩慢轉(zhuǎn)動的,可以認為每個時刻小球都處于靜止狀態(tài),因此球始終處于平衡狀態(tài).確定不變的量,G的大小、方向始終保持不變;FN1的方向不變.用兩種方法來解決本題.例題5:如圖所示,一球體置于豎直墻壁AC和板BC之間,不計摩16方法一:解析法對球受力分析如右圖所示,受重力G、墻對球的支持力FN1′和板對球的支持力FN2′而平衡.則F=GFN1′=FtanθFN2′=F/cosθ所以FN1′=Gtanθ,F(xiàn)N2′=G/cosθ,當(dāng)板BC逐漸放至水平的過程中逐漸減小,由上式可知,F(xiàn)N1減小,F(xiàn)N2′也減小。由牛頓第三定律可知:FN1=FN1′,FN2=FN2′,故選項B正確.方法一:解析法17方法二:圖解法對球受力分析,受重力G、墻對球的支持力FN1′和板對球的支持力FN2′而平衡.將G、FN1、FN2三個矢量組成封閉三角形,如右圖所示.當(dāng)板BC逐漸放至水平的過程中,F(xiàn)N1′的方向不變,大小逐漸減小,F(xiàn)N2′的方向發(fā)生變化,大小也逐漸減小;如圖所示,由牛頓第三定律可知:FN1=FN1′,FN2=FN2′,故選項B正確.方法二:圖解法18問題11通過以上例題的分析,你能概括出共點力平衡的解題步驟嗎?

共點力作用下平衡問題的解題步驟:(1)確定研究對象(物體或結(jié)點);根據(jù)題目要求,選取某平衡體(整體或局部)作為研究對象.(2)對研究對象作受力分析,并畫受力圖.(3)選取合適的方向建立直角坐標系,對力進行合成、分解.或者采用圖解法定性地判斷.(4)根據(jù)物體的受力和己知條件,運用共點力平衡條件列方程組,選用適當(dāng)方法計算求解.問題11通過以上例題的分析,你能概括出共點力平衡的解題步驟19本課小結(jié)解決物體的平衡問題,首先是能夠進行正確的受力分析,這是解決力學(xué)問題的基本功.要求對重力、彈力、摩擦力等幾種常見的力產(chǎn)生條件、方向、大小等等都有明確而深刻的理解.如彈力的方向總是垂直于相互作用的接觸面,要多做一些受力分析的練習(xí),提高自己的受力分析能力,以便能夠熟練地、正確地和規(guī)范地進行受力分析.其次是能夠熟練地進行力的運算.利用平行四邊形定則進行力的合成與分解;用正交分解法進行力的運算時,如何建立坐標系?用三角形定則對受到三個力的物體進行動態(tài)的分析時,如何畫出三角形?搞清力的圖形和幾何圖形之間的關(guān)系等等,這些都是一些基本的技能.本課小結(jié)解決物體的平衡問題,首先是能夠進行正確的受力分析,這204、運用平衡條件,選擇合適的方法列出平衡方程解題。若物體受力較多時,一般可選用力的正交分解法,即建立直角坐標系,將各力分解到兩相互垂直的坐標軸上,然后列等式解題。對有些問題,我們也可采用根據(jù)力的作用效果分解后根據(jù)平衡條件解題,對三力平衡的問題,常采用三力組成封閉三角形的特征,利用三角形方面的數(shù)學(xué)知識來求解。5、視問題的要求,對結(jié)果做出說明或討論。

相關(guān)鏈接4、運用平衡條件,選擇合適的方法列出平衡方程解題。若物體21例1:如圖中,如果小球重3N,光滑斜面的傾角為30度,求斜面及豎直放置的擋板對小球的作用力。解:小球的受力分析如圖所示,由幾何關(guān)系得:代入數(shù)據(jù)解得:即斜面對球的作用力3.5N,擋板對球的作用力1.7N。分析:以小球為研究對象,小球受到斜面對它的作用力擋板對它的作用力和重力G這三個力的作用,根據(jù)共點力的平衡條件,和的合力N與重G的大小相等。

點擊右圖鏈接相關(guān)鏈接例1:如圖中,如果小球重3N,光滑斜面的傾角為30度,求斜面22平衡條件的應(yīng)用課件23[例題]輕繩的兩端A、B固定在天花板上,B在墻角.繩子能承受的最大拉力為120N.現(xiàn)用細繩拴一物體系在繩子的C處.物體靜止時,兩繩與天花板間的夾角分別為37°和53°,如圖所示.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)[例題]24(1)若物體重力為G,求繩子AC、BC所受的拉力大?。甌ACTBCT=G解:對結(jié)點C受力分析(1)若物體重力為G,求繩子AC、BC所受的拉力大?。甌AC25(1)若物體重力為G,求繩子AC、BC所受的拉力大?。?)物體的重力不應(yīng)超過多少,繩子才不會被拉斷?(懸掛物體的豎直繩不會斷),G增大,AC先斷.TAC=120N時,G最大(1)若物體重力為G,求繩子AC、BC所受的拉力大小.,G增26(1)若物體重力為G,求繩子AC、BC所受的拉力大?。?)物體的重力不應(yīng)超過多少,繩子才不會被拉斷?(懸掛物體的豎直繩不會斷)150N(1)若物體重力為G,求繩子AC、BC所受的拉力大小.15027(1)若物體重力為G,求繩子AC、BC所受的拉力大小.(2)物體的重力不應(yīng)超過多少,繩子才不會被拉斷?(懸掛物體的豎直繩不會斷)(3)將掛重物的細繩從C點取下,改用一個不計質(zhì)量的光滑小滑輪將物體掛在繩子上.物體的重力不應(yīng)超過多少?150N(1)若物體重力為G,求繩子AC、BC所受的拉力大?。?502810106877ABCABC'θθTTGθθ繩子滑輪繩長不變G=2Tcosθ10106877ABCABC'θθTTGθθ繩子滑輪繩長不變29(4)在用繩子懸掛重物的情形下,保持C點位置不變,將繩子BC段從水平位置逆時針緩慢旋轉(zhuǎn)至豎直位置,繩子AC、BC段所受的拉力如何變化?(4)在用繩子懸掛重物的情形下,保持C點位置不變,將繩子BC30TACTBCT=GTBC'TBC"TAC'TAC"結(jié)論:TAC一直減小

TBC先減小后增大TACTBCT=GTBC'TBC"TAC'TAC"結(jié)論:TA31(5)在用滑輪懸掛重物的情形下,繩子的長度保持不變,將端點B從墻角緩慢水平向左移動或者豎直向下移動一小段距離,繩子拉力如何變化?向左移動時:θ減小,cosθ增大.可知,拉力減小由(5)在用滑輪懸掛重物的情形下,繩子的長度保持不變,將端點B32AB'θθθ向下移動時:d為A、B間水平距離L為繩子的長度向下移動,d不變,L不變,因此θ不變.T不變AB'θθθ向下移動時:d為A、B間水平距離向下移動,d331.如圖所示,物體A的m=2kg,用兩根輕繩連接在豎直墻上,今在A上作用一恒力F。若θ=60°,為使兩根繩都繃直,求恒力F大小的取值范圍.(g取10N/kg)1.如圖所示,物體A的m=2kg,用兩根輕繩連接在豎直墻上,342.如圖所示,在細繩的下端掛一物體,用力F拉物體使細繩偏向α角.保持α角不變,當(dāng)拉力F與水平方向夾角β多大時,拉力最小?此時細繩上拉力多大?2.如圖所示,在細繩的下端掛一物體,用力F拉物體使細35

3.如圖所示,長5m的細繩兩端分別系于豎直的相距4m的兩桿的頂端,繩上吊一個重為12N的鉤碼,不計鉤碼與繩間的摩擦,當(dāng)鉤碼靜止時,繩中的拉力為

N.3.如圖所示,長5m的細繩兩端分別系于豎直的相距4m364、平衡條件的應(yīng)用;一、分解法:物體受幾個力的作用,將某個力按效果分解,則其分力與其它在分力反方向上的力滿足平衡條件。(動態(tài)分析)二、合成法:物體受幾個力的作用,將某幾個力合成,將問題轉(zhuǎn)化為二力平衡。4、平衡條件的應(yīng)用;一、分解法:物體受幾個力的作用,將某個二37平衡條件的應(yīng)用課件38§3.4力的合成與分解§3.4力的合成與分解39第一步進行受力分析,畫出受力圖。第二步建立合適的坐標系,把不在坐標軸上的力用正交分解法分到坐標軸上。第三步根據(jù)物體的平衡條件列出平衡方程組,運算求解。正交分解法的基本思路;第一步進行受力分析,畫出受力圖。正交分解法的基本思路;40求合力的基本方法有作圖法和計算法。正交分解法正交分解法的優(yōu)點:10-052006-11-14作圖法原理簡單易掌握,但結(jié)果誤差較大。定量計算多個共點力的合力時,如果連續(xù)運用平行四邊形定則求解,一般需要解多個任意三角形,一次接一次地求部分合力的大小和方向,計算十分麻煩。而用正交分解法求合力就顯得十分簡明方便。正交分解法求合力,運用了“欲合先分”的策略,降低了運算的難度,是解題中的一種重要思想方法。求合力的基本方法有作圖法和計算法。正交分解法41yx正交分解法《考試報16期》三版(17).如圖,物體重力為10N,AO繩與頂板間的夾角為45o,BO繩水平,試用計算法求出AO繩和BO繩所受拉力的大小。AOBCFAOFAOXFAOYFAOY=FAOcos45=GFAOX=FBO=G10-072006-11-14yx正交分解法《考試報16期》三版(17).如42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(dāng)細繩OA與豎直方向成θ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/cosθ,F(xiàn)B=

Gtanθ可得: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432.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/cosθ,F(xiàn)B=

GtanθA′分析與解:在A點下移的過程中,細繩OA與豎直方向成θ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(dāng)細繩OA與豎直方向成θ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442.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?B′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,F(xiàn)B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(dāng)細繩OA與豎直方向成θ角時,兩細繩OA、OB的拉力FA、FB分別是多大?FA

=

G/cosθ,F(xiàn)B=

Gtanθ2.保持O點和細繩OB的位置,在A點下移的過程中,細繩OA及45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(dāng)方法計算求解。小結(jié):求解共點力體用下平衡問題的解題一般步驟:46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:

FA=

FB=

5G/6

=

5N

BDC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47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,F(xiàn)B先減小后增大ABGCABGCFA1FA2FA3FB2FB1FB3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48問題4受到兩個或多個共點力作用而處于平衡的物體,其受力各有什么特點?二力平衡:如果物體在兩個共點力的作用下處于平衡狀態(tài),這兩個力必定大小相等,方向相反.多力平衡:如果物體受多個力作用處于平衡,其中任何一個力與其余力的合力大小相等,方向相反.

平衡力不一定是性質(zhì)相同的力,也不是同時產(chǎn)生,同時消失,這點與牛頓第三定律有區(qū)別。三力平衡:如果物體在三個共點力的作用下處于平衡狀態(tài),其中任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等、方向相反.這三個力的作用線必定在同一平面內(nèi),而且必為共點力.問題4受到兩個或多個共點力作用而處于平衡的物體,其受力各有什49三、動態(tài)平衡、臨界與極值問題

1.動態(tài)平衡問題:通過控制某些物理量,使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢的變化,而在這個過程中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài),在問題的描述中常用“緩慢”等語言敘述.2.臨界問題:當(dāng)某物理量變化時,會引起其他幾個物理量的變化,從而使物體所處的平衡狀態(tài)“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”,在問題的描述中常用“剛好”、“剛能”、“恰好”等語言敘述.3.極值問題:平衡物體的極值,一般指在力的變化過程中的最大值和最小值問題.三、動態(tài)平衡、臨界與極值問題1.動態(tài)平衡問題:通過控制某些50問題10解決動態(tài)平衡、臨界與極值問題的常用方法有哪些?各有哪些解題步驟?方法步驟解析法(1)選某一狀態(tài)對物體受力分析(2)將物體受的力按實際效果分解或正交分解(3)列平衡方程求出未知量與已知量的關(guān)系表達式(4)根據(jù)已知量的變化情況來確定未知量的變化情況圖解法(1)選某一狀態(tài)對物體受力分析(2)根據(jù)平衡條件畫出平行四邊形(3)根據(jù)已知量的變化情況,畫出平行四邊形的邊角變化(4)確定未知量大小方向的變化處理平衡問題中的臨界問題和極值問題.首先是正確受力分析,弄清臨界條件,利用好臨界條件列出平衡方程.問題10解決動態(tài)平衡、臨界與極值問題的常用方法有哪些?各51例題5:如圖所示,一球體置于豎直墻壁AC和板BC之間,不計摩擦.球?qū)Φ膲毫镕N1,球?qū)Π宓膲毫镕N2,現(xiàn)將板BC緩慢轉(zhuǎn)到水平位置的過程中,下列說法中,正確的是()A.FN1和FN2都增大B.FN1和FN2都減小C.FN1增大,F(xiàn)N2減小 D.FN1減小,F(xiàn)N2增大【思路點撥】由于擋板是緩慢轉(zhuǎn)動的,可以認為每個時刻小球都處于靜止狀態(tài),因此球始終處于平衡狀態(tài).確定不變的量,G的大小、方向始終保持不變;FN1的方向不變.用兩種方法來解決本題.例題5:如圖所示,一球體置于豎直墻壁AC和板BC之間,不計摩52方法一:解析法對球受力分析如右圖所示,受重力G、墻對球的支持力FN1′和板對球的支持力FN2′而平衡.則F=GFN1′=FtanθFN2′=F/cosθ所以FN1′=Gtanθ,F(xiàn)N2′=G/cosθ,當(dāng)板BC逐漸放至水平的過程中逐漸減小,由上式可知,F(xiàn)N1減小,F(xiàn)N2′也減小。由牛頓第三定律可知:FN1=FN1′,FN2=FN2′,故選項B正確.方法一:解析法53方法二:圖解法對球受力分析,受重力G、墻對球的支持力FN1′和板對球的支持力FN2′而平衡.將G、FN1、FN2三個矢量組成封閉三角形,如右圖所示.當(dāng)板BC逐漸放至水平的過程中,F(xiàn)N1′的方向不變,大小逐漸減小,F(xiàn)N2′的方向發(fā)生變化,大小也逐漸減??;如圖所示,由牛頓第三定律可知:FN1=FN1′,FN2=FN2′,故選項B正確.方法二:圖解法54問題11通過以上例題的分析,你能概括出共點力平衡的解題步驟嗎?

共點力作用下平衡問題的解題步驟:(1)確定研究對象(物體或結(jié)點);根據(jù)題目要求,選取某平衡體(整體或局部)作為研究對象.(2)對研究對象作受力分析,并畫受力圖.(3)選取合適的方向建立直角坐標系,對力進行合成、分解.或者采用圖解法定性地判斷.(4)根據(jù)物體的受力和己知條件,運用共點力平衡條件列方程組,選用適當(dāng)方法計算求解.問題11通過以上例題的分析,你能概括出共點力平衡的解題步驟55本課小結(jié)解決物體的平衡問題,首先是能夠進行正確的受力分析,這是解決力學(xué)問題的基本功.要求對重力、彈力、摩擦力等幾種常見的力產(chǎn)生條件、方向、大小等等都有明確而深刻的理解.如彈力的方向總是垂直于相互作用的接觸面,要多做一些受力分析的練習(xí),提高自己的受力分析能力,以便能夠熟練地、正確地和規(guī)范地進行受力分析.其次是能夠熟練地進行力的運算.利用平行四邊形定則進行力的合成與分解;用正交分解法進行力的運算時,如何建立坐標系?用三角形定則對受到三個力的物體進行動態(tài)的分析時,如何畫出三角形?搞清力的圖形和幾何圖形之間的關(guān)系等等,這些都是一些基本的技能.本課小結(jié)解決物體的平衡問題,首先是能夠進行正確的受力分析,這564、運用平衡條件,選擇合適的方法列出平衡方程解題。若物體受力較多時,一般可選用力的正交分解法,即建立直角坐標系,將各力分解到兩相互垂直的坐標軸上,然后列等式解題。對有些問題,我們也可采用根據(jù)力的作用效果分解后根據(jù)平衡條件解題,對三力平衡的問題,常采用三力組成封閉三角形的特征,利用三角形方面的數(shù)學(xué)知識來求解。5、視問題的要求,對結(jié)果做出說明或討論。

相關(guān)鏈接4、運用平衡條件,選擇合適的方法列出平衡方程解題。若物體57例1:如圖中,如果小球重3N,光滑斜面的傾角為30度,求斜面及豎直放置的擋板對小球的作用力。解:小球的受力分析如圖所示,由幾何關(guān)系得:代入數(shù)據(jù)解得:即斜面對球的作用力3.5N,擋板對球的作用力1.7N。分析:以小球為研究對象,小球受到斜面對它的作用力擋板對它的作用力和重力G這三個力的作用,根據(jù)共點力的平衡條件,和的合力N與重G的大小相等。

點擊右圖鏈接相關(guān)鏈接例1:如圖中,如果小球重3N,光滑斜面的傾角為30度,求斜面58平衡條件的應(yīng)用課件59[例題]輕繩的兩端A、B固定在天花板上,B在墻角.繩子能承受的最大拉力為120N.現(xiàn)用細繩拴一物體系在繩子的C處.物體靜止時,兩繩與天花板間的夾角分別為37°和53°,如圖所示.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)[例題]60(1)若物體重力為G,求繩子AC、BC所受的拉力大小.TACT

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論