共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用

1、共點(diǎn)力作用下物體的平衡共點(diǎn)力作用下物體的平衡什么是平衡狀態(tài)？什么是平衡狀態(tài)？ 物體保持靜止或者做物體保持靜止或者做勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。共點(diǎn)力作用下共點(diǎn)力作用下物體的平衡條物體的平衡條件是什么？件是什么？物體所受共點(diǎn)力的合力為物體所受共點(diǎn)力的合力為零，即零，即 F合合0物體受三個(gè)不平行外力作用而平衡，則這三物體受三個(gè)不平行外力作用而平衡，則這三個(gè)力的作用線必在同一平面內(nèi)且為共點(diǎn)力個(gè)力的作用線必在同一平面內(nèi)且為共點(diǎn)力。F F1 1F F2 2GOF F1 1GF F2 2二力平衡條件：二力平衡條件：物體受兩個(gè)共點(diǎn)力作用平衡，這兩物體受兩個(gè)共點(diǎn)力作用平衡，這兩個(gè)力必大小相等個(gè)力必

2、大小相等,方向相反，作用在一條直線上。方向相反，作用在一條直線上。多個(gè)力平衡條件：多個(gè)力平衡條件：物體在物體在n個(gè)共點(diǎn)力的作用下處個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任意（于平衡狀態(tài)，其中任意（n-1）個(gè)力的合力必定）個(gè)力的合力必定與第與第n個(gè)力等值反向，作用在同一直線上。個(gè)力等值反向，作用在同一直線上。 三力匯交原理：三力匯交原理：如果一個(gè)物體受到三個(gè)不平行外力的作用而處于如果一個(gè)物體受到三個(gè)不平行外力的作用而處于平衡狀態(tài)，那么這三個(gè)力的作用線必在同一平面上平衡狀態(tài)，那么這三個(gè)力的作用線必在同一平面上且交于一點(diǎn)。其中任意兩個(gè)力的合力，一定與第三且交于一點(diǎn)。其中任意兩個(gè)力的合力，一定與第三個(gè)力等

3、值反向個(gè)力等值反向2、對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析；、對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析；3、選取研究方法；、選取研究方法；4、利用平衡條件建立方程；、利用平衡條件建立方程；5、數(shù)學(xué)方法求解。、數(shù)學(xué)方法求解。1、明確研究對(duì)象；、明確研究對(duì)象；例例1：物體：物體A在水平力在水平力F1=400N的作用下，沿傾角的作用下，沿傾角=60 的斜面的斜面勻速下滑（如圖所示），物體勻速下滑（如圖所示），物體A受的重力受的重力G=400N。求斜面對(duì)。求斜面對(duì)物體物體A的支持力和的支持力和A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。0分析：分析：2、物體、物體A受到四個(gè)力的作用：受到四個(gè)力的作用：重力重力G、水平向左的力、水平向

4、左的力F1、垂直于斜、垂直于斜面向上的支持力面向上的支持力FN、平行于斜面向上的、平行于斜面向上的滑動(dòng)摩擦力滑動(dòng)摩擦力f1、取物體、取物體A作為研究對(duì)象。作為研究對(duì)象。3、研究方法：正交分解法（常用、研究方法：正交分解法（常用于多力平衡）于多力平衡）F1A600GFNfF1xy例例1：物體：物體A在水平力在水平力F1=400N的作用下，沿傾角的作用下，沿傾角=60 的斜面的斜面勻速下滑（如圖所示），物體勻速下滑（如圖所示），物體A受的重力受的重力G=400N。求斜面對(duì)。求斜面對(duì)物體物體A的支持力和的支持力和A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。0分析：分析：F1A600GFNfF1xy取

5、平行于斜面的方向?yàn)槿∑叫杏谛泵娴姆较驗(yàn)閤軸，垂直于斜面的軸，垂直于斜面的方向?yàn)榉较驗(yàn)閥軸，將軸，將G和和F1沿沿X軸和軸和Y軸方向分解軸方向分解分別在這兩個(gè)方向上應(yīng)用平衡條件求解。由分別在這兩個(gè)方向上應(yīng)用平衡條件求解。由平衡條件可知，在這兩個(gè)方向上的合力平衡條件可知，在這兩個(gè)方向上的合力Fx合合和和Fy合應(yīng)分別等于零。合應(yīng)分別等于零。Fx合合=f+F1cos -Gsin =0 (1)Fy合合= FN- F1sin - Gcos =0 (2)由（由（1）式可解得）式可解得FN= Gcos + F1sin =546 N由（由（2）式可解得）式可解得f =Gsin - F1cos =146 NfFN

6、=0.27所以所以例例2.2.如圖，已知物體的重力如圖，已知物體的重力G為為11N 11N ，物體與，物體與墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5 =0.5 。物體在推力。物體在推力F F 的作用下的作用下沿豎直墻壁做勻速運(yùn)動(dòng)，且推力與豎沿豎直墻壁做勻速運(yùn)動(dòng)，且推力與豎直方向的夾角直方向的夾角=37=37，求推力求推力F F 的大小。的大小。 F FGF F F Ff fF FN NF F F F1 1F F2 2F Ff fF F1 1F F2 2F FN N F F F Fv vv v水平方向：水平方向：F FN N F sin 0 0豎直方向：豎直方向： F cos F Ff f

7、G G0 0F Ff fF FN N 得得 F FGcoscos sinsinG水平方向：水平方向：F FN N F sin 0 0豎直方向：豎直方向： F cos + F+ Ff f G G0 0得得 F FGcoscos sinsinF Ff fF FN N22N10N課堂反饋課堂反饋1、如圖所示，用、如圖所示，用10N的力的力F1把木塊壓在豎直墻面上，把木塊壓在豎直墻面上，木塊與墻面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為木塊與墻面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4。若木塊所受重力為。若木塊所受重力為10N，為使木塊勻速運(yùn)動(dòng)，作用在木塊上的拉力大小可，為使木塊勻速運(yùn)動(dòng)，作用在木塊上的拉力大小可以為（以為（ ） A、4N B

8、、6N C、10N D、14NF1F2提示：提示： 有兩種情況，有兩種情況，1、沿墻上滑，摩擦力方向向下；、沿墻上滑，摩擦力方向向下； 2、沿墻下滑，摩擦力方向向上。、沿墻下滑，摩擦力方向向上。B、D2、如圖所示，質(zhì)量為、如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在水平力的木塊在水平力F作用下靜止作用下靜止在光滑的斜面上，木塊對(duì)斜面的壓力是（在光滑的斜面上，木塊對(duì)斜面的壓力是（ ） A、mgcos B、mgsin C、mg/cos D、mg/sin根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件,可得可得: mg= FN1=FNcos 故故 FN= mg/cos 提示：提示：選木塊為研究選木塊為研究對(duì)象并對(duì)其受力分析對(duì)象并

9、對(duì)其受力分析C 3.如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為m的物體放在傾角為的物體放在傾角為的斜面上，的斜面上，它與斜面的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為它與斜面的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為，在水平推力的作用下，在水平推力的作用下，物體沿斜面向上勻速滑動(dòng)，則物體所受的摩擦力為：物體沿斜面向上勻速滑動(dòng)，則物體所受的摩擦力為： A.mgcos B.(mgcos+Fsin) C.(mgcosFsin) D. Fcosmgsin 此題答案：此題答案：B、D如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為m m、橫截面為直角三角形的物塊、橫截面為直角三角形的物塊ABCABC，ABAB邊靠在豎直墻面上，邊靠在豎直墻面上，F(xiàn) F是垂直于斜面是垂直于斜面BCBC的推力現(xiàn)物塊靜止不動(dòng)，則摩擦力大小為的推力現(xiàn)物塊靜止不動(dòng)，則摩擦力大小為 _ABCF圖2-3-3Ff = mg + F sin 如圖所示，水平放置的兩固定的光滑硬桿OA、OB成角，在兩桿上各套輕環(huán)P、Q，兩環(huán)用輕繩相連，現(xiàn)