求解力平衡的几种方法.ppt

求解共点力平衡的几种方法
主讲教师:龙涛
基础知识回顾:
力学中常见的三种力
性
质
名
称
产生条件
力的方向
力的大小
场
力
重
力
地球的吸引
竖直向下
G=mg
接
触
力
弹
力
相互接触;相互挤压
总跟形变的方向相反,总垂直于接触面
弹簧弹力
F=kx
摩
擦
力
相互接触;相互挤压;有相对运动或有向对运动趋势
总阻碍向对运动或相对运动趋势,且沿着接触面
f滑=μN
0<f静<fmax
受力分析的一般方法
总结分析物体受力的一般步骤:
(1)确定研究对象,并将它隔离出来。
注意,该物体一定是受力物体,而不是施力物体。
(2)依次分析物体受的已知力、重力、弹力、摩擦力,
包括这些力的大小,方向等。
根据弹力、摩擦力产生的条件,可以这样认为:
物体跟外界有几个接触面,物体就最多受几个弹力;
物体受几个弹力就最多受几个摩擦力。
A
B
F
用力F拉A,A、B均相对地面静止
A受到______个力
B受到______个力
平衡:指物体保持静止或匀速直线运动
共点力平衡条件:
1、若n个力相互平衡,则其中任意一个力与其他n-1个力的合力
大小相等、方向相反,作用在一条直线上,为平衡力的关系
2、若n 个力相互平衡,则将n 个力首尾顺次连接,将构成封闭
的n 边形。
当物体受到三个力平衡时,三个力首尾顺次连接,构成封闭三角形。
“力三角”
3、若n 个力相互平衡,则将n 个力沿任意方向的分力的合力为零。
若沿相互垂直的方向分解,则:
例题:如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上放一个光滑球,
并用竖直挡板挡住,已知光滑球的质量为m,求:
1)挡板及斜面对光滑球的弹力分别是多少?
2)若使挡板向右缓慢倾斜直至成水平的各个阶段中,球都
可视为静止,那么,这一过程中球所受的各个力都如何变化?
分析:1)小球受力如图:
G
N1
N2
θ
G
N2
N1
θ
正交分解法:
“力三角”方法:
G
N2
N1
θ
G
N2
θ
G
N1
N2
θ
G
N1
N2
θ
G
N1
N2
θ
板顺时针转动,重力不变,N1的方向不变, N2的方向也作顺时针转动。如图。此时用力三角分析能较快得到结果。
G
N2
N1
θ
G
N2
N1
θ
G不变
N1一直减小
N2先减小后增大
例题1:如图所示,将一个重物用两根等长的细绳OA、OB悬挂
在半圆形的架子上,B点固定不动,悬点A由位置C向位置D移动,
在这个过程中,重物对OA绳的拉力大小的变化情况是


°角时,拉力最小
°角时,拉力最小
,将一个重物用两根等长的细绳OA、OB悬挂在
半圆形的架子上,B点固定不动,悬点A由位置C向位置D移动,
在这个过程中,重物对OA绳的拉力大小的变化情况是


°角时,拉力最小
°角时,拉力最小
TOC=mg
TOB
TOA
TOC=mg
TOB=0
TOC=TOA
TOA
,将一个重物用两根等长的细绳OA、OB悬挂在
半圆形的架子上,B点固定不动,悬点A由位置C向位置D移动,
在这个过程中,重物对OA绳的拉力大小的变化情况是


°角时,拉力最小
°角时,拉力最小
TOC=mg
TOB
TOA
TOC=mg
TOB
TOA
答案:AD