
根據(jù)每幅圖中各個(gè)力作用線的幾何關(guān)系,可以把上述四種情況的受力分成兩類(lèi),你認(rèn)為哪些情況屬于同一類(lèi)?
圖甲和圖丁中木棒所受的力是共點(diǎn)力
圖乙和圖丙中木棒所受的力不是共點(diǎn)力
共點(diǎn)力:幾個(gè)力如果都作用在物體的同一點(diǎn)上,或者它們的作用線相交于同一點(diǎn)上,這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力。
非共點(diǎn)力:力不但沒(méi)有作用在同一點(diǎn)上,它們的延長(zhǎng)線也不能相交于一點(diǎn)。
扁擔(dān)受到的力是非共點(diǎn)力
平衡狀態(tài)——物體處于靜止或者勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)叫做平衡狀態(tài)。
“靜止”要滿足兩個(gè)條件:v=0,a=0,缺一不可.即速度為零不等同于靜止.
平衡條件: ——在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是合力等于零。
(1)物體受兩個(gè)共點(diǎn)力作用時(shí)的平衡條件。
二力平衡的條件是:兩個(gè)力的大小相等、方向相反,并在同一直線上。 即F合=0。
(2)物體受兩個(gè)以上共點(diǎn)力作用時(shí)的平衡條件。
當(dāng)物體受到 三個(gè)共點(diǎn)力 作用時(shí),它的平衡條件又是什么呢? F合=0
注意: 物理學(xué)中有時(shí)出現(xiàn)”緩慢移動(dòng)”也說(shuō)明物體處于平衡狀態(tài).
判斷正誤,正確的劃“√”,錯(cuò)誤的劃“×”.(1)速度等于零的物體一定處于平衡狀態(tài). ( )(2)物體的平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或速度等于零的狀態(tài).( )(3)物體處于平衡狀態(tài)時(shí),加速度等于零. ( )(4)二力平衡時(shí),這兩個(gè)力必定等大反向. ( )(5)若物體受到三個(gè)力F1、F2、F3的作用而平衡,將F2轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí),三個(gè)力的合力大小為F2 . ( )
2.[多選]下列實(shí)例中的物體處于平衡狀態(tài)的是 ( )A.“神舟”號(hào)飛船勻速落到地面的過(guò)程B.汽車(chē)在水平路面上啟動(dòng)或剎車(chē)的過(guò)程C.汽車(chē)停在斜坡上不動(dòng)D.豎直上拋的物體在到達(dá)最高點(diǎn)的那一瞬間
1.研究對(duì)象的選取方法
2.處理平衡問(wèn)題的常用方法
例1. 城市中的路燈、無(wú)軌電車(chē)的供電線路等,經(jīng)常用三角形的結(jié)構(gòu)懸掛。圖為這類(lèi)結(jié)構(gòu)的一種簡(jiǎn)化模型。圖中硬桿OB可繞通過(guò)B點(diǎn)且垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動(dòng),鋼索和桿的重量都可忽略。如果懸掛物的重量是G,角AOB 等于θ ,鋼索AO對(duì)O點(diǎn)的拉力和桿OB對(duì)O點(diǎn)的支持力各是多大?
對(duì)O點(diǎn)由共點(diǎn)力平衡條件,
1.動(dòng)態(tài)平衡“動(dòng)態(tài)平衡”是指物體所受的力一部分是變力,是動(dòng)態(tài)力,力的大小和方向均要發(fā)生變化,但變化過(guò)程中的每一個(gè)定態(tài)均可視為平衡狀態(tài),所以叫動(dòng)態(tài)平衡,這是力平衡問(wèn)題中的一類(lèi)難題.解決這類(lèi)問(wèn)題的一般思路是:把“動(dòng)”化為“靜”,“靜”中求“動(dòng)”.
2.分析動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題的三種方法
1、如圖所示,A、B兩物體的質(zhì)量分別為mA和mB,且mA>mB,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),小滑輪的質(zhì)量和一切摩擦均不計(jì).如果繩的一端由Q點(diǎn)緩慢地向左移到P點(diǎn),整個(gè)系統(tǒng)重新平衡后,物體A的高度和兩滑輪間繩與水平方向的夾角θ的變化情況是( ).
A.物體A的高度升高,θ角變大B.物體A的高度降低,θ角變小C.物體A的高度不變,θ角不變D.物體A的高度升高,θ角不變
解析 系統(tǒng)靜止時(shí),與滑輪接觸的那一小段繩子受力情況如圖所示,同一根繩子上拉力F1、F2大小總是相等的,它們的合力F與F3大小相等、方向相反,以F1、F2為鄰邊所作的平行四邊形是菱形,故mBg=2mAgsin θ,繩的端點(diǎn)由Q點(diǎn)移到P點(diǎn)時(shí),由于mA、mB的大小不變,故θ不變,繩長(zhǎng)不變,因?yàn)锽下降,故A上升,選項(xiàng)D正確.答案 D
1、如圖所示,質(zhì)量為m的物體在細(xì)繩懸吊下處于平衡狀態(tài),現(xiàn)用手持繩OB的B 端,使OB 緩慢向上轉(zhuǎn)動(dòng),且始終保持結(jié)點(diǎn)O 的位置不動(dòng),分析AO、BO 兩繩中的拉力如何變化。
解析 由于O點(diǎn)始終不動(dòng),故物體始終處于平衡狀態(tài),OC對(duì)O點(diǎn)的拉力不變且AO中拉力的方向不變,繩AO的拉力F1與繩OB的拉力F2的合力F'的大小和方向不變。現(xiàn)假設(shè)OB轉(zhuǎn)至如圖所示F2'和F2″的位置,用平行四邊形定則可以畫(huà)出這兩種情況下的平行四邊形,由此即可看出,在OB向上轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,AO中的力F1不斷變小,而B(niǎo)O中的拉力F2先變小后變大。
直角三角形用邊角關(guān)系求解,任意三角形用相似三角形法
1、如圖,物體重量為20N,AB=0.6m,AC=0.5m,CB=0.9m,求AB桿、BC桿的受力大小。
解:結(jié)點(diǎn)B的受力如圖,由共點(diǎn)力的平衡條件,根據(jù)相似三角形,可得:
解得:FAB=6G/5 FBC=9G/5
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