第一课时共点力作用下物体的平衡

发布 2024-02-28 00:05:06 阅读 5716

§4.1共点力作用下物体的平衡。

一.学习要求。

1.理解共点力作用下物体平衡状态的概念,及共点力作用下物体的平衡条件;

2.会用共点力平衡条件解决三力平衡问题。

二.知识要点。

1.平衡状态:一个物体在共点力作用下,保持___或状态,则这个物处于平衡状态。

2.共点力平衡条件的**。

实验器材:弹簧测力计3只,细线,小铁环,细线,笔。

主要步骤:先将两个弹簧测力计固定在图板上,再沿某一方向拉着第三个弹簧测力计,当铁环___时,分别记下弹簧测力计的示数和它们的方向;

按各个力的大小和方向作出并按作出。

比较___和找出f1、f2、f3的关系。

实验结论:三个共点力平衡的条件是。

三.典例分析。

例1.如图所示,木块的重力为5n,绳ao与天花板间的夹角为60o,绳bo水平,求绳ao、bo所受的拉力?

思考1:若绳ao和绳bo承受的最大拉力相等,不断增加木块的重力,哪根绳先断?

思考2:保持ob的位置不变,当绳子的悬点a缓慢地向左移到a′点的过程中,试用作图法分析绳子ao和bo张力的变化情况?

巩固训练1.如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,o为球心,一质量为m 的小滑块,在水平力f的作用下静止p点。设滑块所受支持力为fn。op与水平方向的夹角为θ。

下列关系正确的是( )

a.b.f=mgtan

c.d.fn=mgtan

例2.一轻杆bo,其o端用光滑铰链铰于固定竖直杆ao上,b端挂一重物,且系一细绳,细绳跨过杆顶a处的光滑小滑轮,用力f拉住,如图所示,现将细绳缓慢往左拉,使杆bo与杆ao间的夹角θ逐渐减少,则在此过程中,拉力f及杆bo所受压力fn的大小变化情况是( )

先减小,后增大。

始终不变。先减小,后增大。

始终不变。巩固训练2.绳子一端拴着一小球,另一端绕过一定滑轮,小球放在一光滑的大半球上静止,如图所示,现拉动绳子使小球缓慢地沿球面向上移动,在此过程中,球面的支持力和绳子的拉力如何变化?

例3.如图所示,一个小球用轻绳悬于o点,用力f拉住小球,使悬线保持偏离竖直方向75°角,且小球始终处于平衡状态。为了使f有最小值,f与竖直方向的夹角θ应该是( )

a.90b.45°

c.15d.0°

课堂小结:4.1共点力作用下物体的平衡作业。

1.人站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯斜向上匀速运动,如图所示,以下说法正确的是( )

a.人受到重力和支持力的作用

b.人受到重力、支持力和摩擦力的作用

c.人受到的合外力不为零。

d.人受到的合外力方向与速度方向相同。

2.如图所示,在水平力f作用下,所受重力大小为g的物体,保持沿竖直墙壁匀速下滑,求物体与墙壁之间的动摩擦因数。

3.如图所示,质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为,斜面的倾角为30°,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为多大?

4.城市中的路灯、无轨电车的供电线路等,经常用三角形结构悬挂,如图所示,图中硬杆ob可绕通过b点且垂直于纸面的轴转动,钢索和杆的重量都可忽略,如果悬挂物的重量是g,角aob等于,钢索oa对o点的拉力和杆ob对o点的支持力各是多大?

5.如图所示,用绳将重为n的物体挂在墙上,设绳与墙的夹角为30°,求:

1)绳对球的拉力和墙对球的支持力各为多大?

2)讨论当绳的长度增加后两力如何变化?

6.如图所示,质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为o,轻绳ob水平且b端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连,轻绳oa与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲、乙均处于静止状态.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.

75。物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3)。

求:1)轻绳oa、ob受到的拉力是多大?

2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何?

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