1、研究物體間的相互作用 第五節(jié) 共點力的平衡條件 惠東高級 王英 幾個力作用于同一點，或幾個力的作用線幾個力作用于同一點，或幾個力的作用線 相交（延長或反向延長）于一點，這幾個力就相交（延長或反向延長）于一點，這幾個力就 叫做叫做共點力共點力。 風風 1、共點力： F風風 F浮浮 F拉拉 G 空中芭蕾空中芭蕾 平衡的藝術(shù)平衡的藝術(shù) 疊石頭的最高境界 疊石頭的最高境界 平衡狀態(tài)：物體處于靜止或者保持勻速直 線運動的狀態(tài)。物體如果受到共點力作用 處于平衡狀態(tài)，就叫共點力的平衡。 2、平衡狀態(tài); 下列物體中處于平衡狀態(tài)的是( ). A、靜止在粗糙斜面上的物體 B、沿光滑斜面下滑的物體 C、在平直路面上

2、加速行駛的汽車 D、作自由落體運動的物體在剛開始下落 速度為零的一瞬間 A 知識回顧： 二力平衡：物體受兩個力作用時，只要兩 個力大小相等，方向相反，作用在同一條直線上 則這兩個力合力為零，物體處于二力平衡狀態(tài)。 3、共點力的平衡條件; 物體受到三個共點力 力的作用而處于平衡 狀態(tài)應(yīng)滿足什么條件 呢？ 猜想：三個共點力平衡條件是 實驗原理：物體在三個共點力作用下處 于平衡，根據(jù)平行四邊形定則對物體受 到的力進行合成，求出合外力。 =0F 合 F23 F13 F23=F F1 F12=F3 F13=F2 探究結(jié)果： 共點力作用下物體的平衡條件是： 物體所受的合外力力為零 F合 = 0= 0 結(jié)論

3、： 推論：推論： （1 1）共點的三力平衡時，表示三力的矢量可以形）共點的三力平衡時，表示三力的矢量可以形 成封閉的矢量三角形成封閉的矢量三角形. . （2 2）物體受）物體受n n個力處于平衡狀態(tài)時，其中個力處于平衡狀態(tài)時，其中n n1 1個個 的合力一定與剩下的那個力等大反的合力一定與剩下的那個力等大反向。向。 例題例題 1 沿光滑的墻壁用網(wǎng)兜把一個足球沿光滑的墻壁用網(wǎng)兜把一個足球 掛在掛在A點點(如圖如圖), 足球的質(zhì)量為足球的質(zhì)量為m, 網(wǎng)兜的網(wǎng)兜的 質(zhì)量不計質(zhì)量不計. 足球與墻壁的接觸點為足球與墻壁的接觸點為B, 懸懸 繩與墻壁的夾角為繩與墻壁的夾角為. 求懸繩對球的拉力求懸繩對球的

4、拉力 和墻壁對球的支持力和墻壁對球的支持力 A B F1 F2 F G o 【例【例2 2】如圖所示，物體】如圖所示，物體A A靠在豎直墻面上，靠在豎直墻面上， 在力在力F F作用下，作用下，A A、B B保持靜止保持靜止. .物體物體 B B的受力個數(shù)為（的受力個數(shù)為（ ） A A2 B2 B3 C3 C4 D4 D5 5 a b 例題三例題三 如圖所示如圖所示, 用一根繩子用一根繩子a 把物體把物體 掛起來掛起來, 再用另一根水平的繩子再用另一根水平的繩子b 把物體把物體 拉向一旁固定起來拉向一旁固定起來. 物體的重量是物體的重量是40N, 繩繩 子子a 與豎直方向的夾角與豎直方向的夾角=

5、300,繩子繩子a 和和b對對 物體的拉力分別是多大物體的拉力分別是多大? G F1 F2 解：解： 物體共受三個力作用：繩子物體共受三個力作用：繩子a 的拉的拉 力力F1，繩子，繩子b 的拉力的拉力F2，重力，重力G . 這三這三 個力相互平衡，根據(jù)平行四邊形定則：個力相互平衡，根據(jù)平行四邊形定則： F2 = G tan300 = 403/3N=23.1N COS300 G F1=403/2N=46.2N 300 例題四例題四 一個質(zhì)量為一個質(zhì)量為50Kg的物體，在平行的物體，在平行 于斜面的拉力于斜面的拉力F作用下，沿傾角為作用下，沿傾角為300的斜的斜 面勻速運動（如圖），已知斜面的動摩

6、擦面勻速運動（如圖），已知斜面的動摩擦 因數(shù)為因數(shù)為0.3。求拉力。求拉力F為多大？為多大？ G N F G1 G2 f 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 = G sin300 + N N = G cos300 F = mg sin300 + mgcos300 = 509.8（0. 5 +0. 30. 87）N = 37 2. 9 N 解上面的方程組，可得解上面的方程組，可得 37 F 例5. 置于水平地面上的木箱重G=680N，木箱與地面之間的 動摩擦因數(shù)=0.2。一個人用與水平方向成37向下的力F 推木

7、箱，木箱做勻速直線運動。求推力F和地面對木箱的支持 力FN的大小。（已知sin37=0.6， cos37=0.8） 木箱受力如圖。 對木箱由共點力平衡條件， 水平方向： cos37 f FF 豎直方向： sin37 N FFG 且： fN FF 由上面三式解得： cos37sin37 G F 200N 800 N FN 練習(xí)1： 如圖所示，傾角為的斜面體C置于水平地面上，小 物塊B置于斜面上，通過細繩跨過光滑的定滑輪與物 體A相連接，連接B的一段細繩與斜面平行，已知A、 B、C都處于靜止狀態(tài)則() AB受到C的摩擦力一定不為零 BC受到水平地面的摩擦力一定為零 C斜面體C有沿地面向右滑動的趨勢

8、， 一定受到地面向右的摩擦力 D將細繩剪斷，若B物體依然靜止在斜面 上，此時水平面對C的摩擦力為0 練習(xí)2：如圖所示，質(zhì)量為m的物體在沿斜面向上 的拉力F作用下，沿放在水平地面上的質(zhì)量為M的 粗糙斜面勻速上滑，斜面傾角為，此過程中斜面 體保持靜止，則地面對斜面，（ ） A無摩擦力 B有水平向左的摩擦力大小為Fcos C支持力等于（m+M）g D支持力為（M+m）gFsin 練習(xí)3. 物體在三個共點力F1、F2、F3作用下做 勻速直線運動，其中F1=5N，F(xiàn)2=8N，則F3的 大小可能為（ ） A. 2N B. 5N C. 8N D. 13N 練習(xí)4. 某同學(xué)研究風速一定的情況 下，球受風的作用力與球的質(zhì)量、體 積之間的關(guān)系，如圖小球的質(zhì)量為 m=100g，繩長為30cm，小球可視為 質(zhì)點，小球處于靜止狀態(tài)。求風對小 球的作用力。（g取10m/s2） O C 練習(xí)5(1)如圖所示，輕質(zhì)光滑滑輪兩側(cè)用輕繩連著兩個物體 A與B，物體B放在水平地面上，A、B均靜止。已知A和B的質(zhì) 量分別為mA、mB，繩與水平方向的夾角為，則（ ） A. 物體B受到的摩擦力可能為0 B. 物體B受到的摩擦力為mAgcos C. 物體B對地面的壓力可能為0 D. 物體B對地面的壓力為m