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1、专题一物体的平衡,如图所示,斜面AB、水平面BC、四分之一圆弧CD表面均光滑,用竖直细线悬挂小球m 处在A点,剪断细线后,小球从A点开始运动,到达D点速度为0,试分析小球从细线断前m受力是否平衡?,细线断后在斜面AB,水平面BC、圆弧CD上运动时的受力情况,各阶段小球m受力是否平衡?,物体平衡,二力:等大反向,三力:Fx=0;Fy=0,动态三角形法,静止或匀速,正交分解法,方法,整体法和隔离法,例12011江苏卷:如图111所示,石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为,重力加速度为g,若接触面间的摩擦力忽略不计,则石块侧面所受弹力的大小为(),考点一:平衡问题中静态平
2、衡的分析,考 点 分 析,A,物体的平衡规范解题的要求:1、明确研究对象2、作出原始受力图3、依据平衡条件列方程,作出相关的图形4、求解及检验,归 纳 总 结,变式题1:如图所示,将一带正电小球放置在光滑绝缘斜面上若A、B图中加匀强电场 E,C、D图中加匀强磁场B,则小球可能保持静止的是(),B,考 点 分 析,考点二:平衡问题中动态平衡的分析,例2:如图所示,将重物G用AO和BO绳挂在半圆支架PQR上,O点恰位于QRP的圆心,AO及BO绳的拉力分别为T1与T2.若保持OA绳及O点位置不动,将BO绳在支架上的悬挂点从R移至Q的过程中,两绳拉力()AT1、T2都增大 BT1、T2都减小 CT1增
3、大,T2先增大后减小 DT1减小,T2先减小后增大,D,考 点 分 析,变式题2:如图所示,轮杆AB下端有一固定轴,使杆AB可在竖直面内无摩擦转动,上端有一光滑的轻质小滑轮,一根细绳一端C连在墙上,绕过滑轮另一端一质量为m 的物体,在C缓慢地上移过程中,杆对滑轮的作用力将()A.变小 B.不变 C.变大 D.无法确定,A,考 点 分 析,考点三:平衡问题中临界状态的分析,例3:如图所示,能承受最大拉力为10N的细线OA与竖直方向成45角,能承受最大拉力为5N的细线OB水平,细线OC能承受足够大的拉力,为使OA、OB均不被拉断,OC下端所悬挂物体的最大重力是多少?,TB,TA,TC,TA,考 点
4、 分 析,考点四:生活中的物理平衡问题,例4(江苏高考新课程卷)当物体从高空下落时,空气阻力随速度的增大而增大,因此经过一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的终极速度。已知球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度v,且正比于球的半径r,即阻力F=kvr,k是比例系数。对于常温下的空气,比例系数k=3.410-4N S/m2。已知水的密度p=103kg/m3,取重力加速度,试求半径r=0.10mm的球形雨滴在无风情况下的终极速度vT.(结果保留两位有效数字),考 点 分 析,考点四:生活中的物理平衡问题,例4(江苏高考新课程卷)当物体从高空下落时,空气阻力随速度的增大而增大,因此经过一
5、段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的终极速度。已知球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度v,且正比于球的半径r,即阻力F=kvr,k是比例系数。对于常温下的空气,比例系数k=3.410-4N S/m2。已知水的密度p=103kg/m3,取重力加速度,试求半径r=0.10mm的球形雨滴在无风情况下的终极速度vT.(结果保留两位有效数字),归 纳 总 结,物体平衡问题中的解题方法:合成法 分解法(按效果分解法和正交分解法)三角形法(直角三角形法、相似三角形法和封闭三角形中正余定理法)整体法和隔离法 假设法和解析法,考 点 分 析,课后习题1:2011海南卷如图115所示,粗糙的水平地面
6、上有一斜劈,斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力()A不为零,v0较大时方向向左,v0较小时方向向右B不为零,方向向右C不为零,方向向左D等于零,D,考 点 分 析,课后习题2:在机械设计中常用到下面的力学原理,如图所示,只要使连杆AB与滑块m 所在平面间的夹角大于某个值,那么,无论沿连杆AB对滑块施加多大的作用力,都不可能使之滑动,且沿连杆AB对滑块施加的作用力越大,滑块就越稳定,工程力学上称之为“自锁”现象。为使滑块能“自锁”,应满足什么条件?(设滑块与所在平面间的动摩擦系数为,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力),考 点 分 析,课后习题3:如图所示,氢气球重16N,空气对其浮力为22N,由于受到水平风力的作用,使氢气球的绳子和地面的夹角=60,由此可知,绳子的拉力为多少?水平风力为多少?,基 础 复 习,解决平衡问题的主要方法是力的合成和分解法,基 础 复 习,三、共点力作用下物体的平衡1、平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动状态2、平衡条件:正交表示法:3、平衡条件的推论:如果物体受多个力作用而处于平衡状态,其中任何一个力与其他力的合力大小相等,方向相反。4、物体平衡问题中的解题方法:合成法 分解法(按效果分解法和正交分解法)三角形法(直角三角形法、相似三角形法和封闭三角形中正余定理法)整体法和隔离法 假设法,基 础 复 习,