《共点力的平衡》优质课一等奖课件.pptx

共点力的平衡
新知导入
提问：什么是共点力？
几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点。
F1
F2
G
乙
F1
F2
G
丙
F1
F2
G
丁
F1
F2成θ角。若悬吊物所受的重力为G，则悬绳AO和水平绳BO所受的拉力各等于多少？
A
O
B
θ
新知讲解
分析： 选取两根绳索连接的O点为研究对象，它受到三个力的作用：绳AO对它的拉力F1 、绳BO对它的拉力F2 和O点下方悬绳对它的拉力F3 。
在平衡状态下，O点所受三个力的合力为0。由于F3的大小与悬挂物所受的重力相等，且三个力的方向均已知，由此可以求出F1 、F2 的大小。
新知讲解
解： 方法1 用两个力的合力和第三个力平衡的方法求解。
如图，F4 为F1 和F2 的合力，则F4 与F3 平衡，
即：F4 ＝ F3 ＝G
由图可知，
F2 ＝ F4 tan θ，则F2 ＝G tan θ
A
O
B
θ
θ
F1
F2
F3
F4
G
新知讲解
方法2 ：用正交分解的方法求解。
如图，以O为原点建立直角坐标系。F2 方向为x轴正方向，向上为y轴正方向。F1 在两坐标轴方向的分矢量分别为F1x 和F1y 。因x、y两方向的合力都等于0，可列方程
F2 － F1x ＝0
F1y－ F3 ＝0
O
θ
F2
F1x
F1
x
y
G
F3
F1y
θ
正交分解法
新知讲解
即F2 － F1 sin θ＝0 （1）
F1 cos θ － G＝0 （2）
由（1）（2）式解得 F1 ＝ ，F2 ＝G tan θ。
即绳AO和绳BO所受的拉力大小分别为 和G tanθ。
新知讲解
【例题 3】半径为R的球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑轮，滑轮到球面B的距离为h，轻绳的一端系一小球，靠放在半球上的A点，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止，如图所示，现缓慢地拉绳，在使小球由A到B的过程中，半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化的情况是（　　）
A．N不变，T变小
B．N不变，T先变大后变小
C．N变小，T先变小后变大
D．N变大，T变小
新知讲解
【分析】分析小球受力情况：重力G，细线的拉力T和半球面的支持力N，作出N、T的合力F，根据三角形相似法分析N、T的变化。
【解答】以小球为研究对象，分析小球受力情况：重力G，细线的拉力T和半球面的支持力N，作出N、T的合力F，由平衡条件得知F=G。
F
T
G
N
A
O1
O
新知讲解
解：以小球为研究对象，分析小球受力情况：重力G，细线的拉力T和半球面的支持力N，作出N、T的合力F，由平衡条件得知F=G。
由△NFA∽△AO1O得： ，
解得： ，
由题缓慢地将小球从A点拉到B点过程中，O1O，AO不变，O1A变小，可见T变小，N不变；故选：A。
【点评】本题是平衡问题中动态变化分析问题，N与T不垂直，运用三角形相似法分析，作为一种方法要学会应用。
课堂练地面上，物体重50N，受到斜向上方向与水平面成30°角的力F作用，F=50N，物体仍然静止在地面上，如图所示，则物体受到的摩擦力———— N，地面的支持力————N。
25
30°
课堂练习
2、（2019春•建华区校级期中）如图所示，质量为M的楔形物块静止在水平地面上，其斜面的倾角为θ．斜面上有一质量为m的小物块静止，则（　　）
A．地面对楔形物块的支持力为（M+m）g
B．地面对楔形物块的摩擦力不为零
C．楔形物块对小物块摩擦力可能为零
D．小物块一定受到四个力作用
A
课堂练习
3、（2019春•锦州期末）如图所示，在斜向右上方的力F作用下，物体A静止在光滑的墙面上，物体A受到力的个数为（　　）
A．2个
B．3个
C．4个
D．5个
A
F
B
课堂练习
4、如图所示，用轻绳AO、BO系住一物体处于平衡状态，绳AO与竖直方向成一角度，绳BO水平。当绳子的悬点A缓慢向右移动时，BO始终保持水平，关于绳子AO和BO的拉力，下列说法中正确的是（　　）
A．绳AO的拉力一直在减小
B．绳AO的拉力先减小后增大
C．绳BO的拉力一直在增加
D．绳BO