关于计算型平衡问题的研究.ppt

关于计算型平衡问题的研究,一、三个力作用下物体的平衡有两个力互相垂直,二、三个力作用下物体的平衡有两个力大小相等,三、多个力作用下物体的平衡,题目：一斜面倾角为 ，一重力为G的物体静止在斜面上，求物体所受到的支持力和摩擦力,分析物体受力,可以看到，物体受三个力，其中有两个力是互相垂直的，这是平衡问题的一大类型,一、三个力作用下物体的平衡有两个力互相垂直,方法：两类（合成和分解）6种，方法一：合成的方法（3种）,需要特别注意的是，合成某两个力时必须保证和第三个力大小相等，方向相反，所以在做图过程中应该随时调整表示力有向线段的长短，是一缺点,合成任意两个力，合力和第三个力大小相等方向相反,或f=mgsin,或N=mgcos,一、三个力作用下物体的平衡有两个力互相垂直,方法：两类（合成和分解）6种，方法二：分解的方法（3种）,分解任意一个力，沿其它两个力的方向分解,或f=mgsin,或N=mgcos,优点：作图方便，方法为首选，尤其是方法一是最优选择，是一种正正交分解的方法,练习题：一重球重力为G，用细绳悬挂在竖直光滑墙壁上，如图，细绳和墙壁间的夹角为 ，求重球所受到的拉力和支持力,提示：选最好的一种方法,正交分解的方法,N=G tan,说明：六种方法都需要掌握 （ 课下用其它五种求解）,有一个小球，重为G，用两根等长的细绳悬挂在天花板上，求细绳对小球的拉力,分析小球受力：由于两绳等长，所以两绳对小球的拉力大小相等,可以发现：小球受三个力，其中有两个力大小相等,题目：,二、三个力作用下物体的平衡有两个力大小相等,方法：两种（合成和分解）,所作图形一样，均为菱形做题时应该将图形做在脑子里面，计算应该直接写方程：,G=2Fcos,注意：模型和方程结构应该深深记在脑子里,合成：合成等大的那两个力，合力必须和第三个力等大反向,分解：分解第三个力，沿着等大的两个力所在的方向分解,例题：,水平面上一物体，质量为m，和水平面间的动摩擦因数为 ，受到与水平方向成 的斜向上的拉力的作用做匀速直线运动，问这个拉力多大？,分析物体受力,可以发现：小球受三个以上的力，属于多个力的平衡问题,三、多个力作用下物体的平衡,方法：只能采用正交分解的方法；让尽可能多的力分布在这两个方向上；分解不在这两个方向上的别的力；在分析受力以后才能确定分解的方向,经验：斜面问题常沿与斜面平行和垂直的方向正交分解； 水平面问题经常沿水平和竖直方向正交分解。,注意：对于分解的方法，只要求考虑分解的方向，不需要考虑分解的对象， 分解的对象是自动确定的-不在分解方向上的力才需要分解,计算：在两个正交分解的方向上分别写方程-平衡方程 和其它方程（比如：滑动摩擦定律方程）,例题：,水平面上一物体，质量为m，和水平面间的动摩擦因数为 ，受到与水平方向成 的斜向上的拉力的作用做匀速直线运动，问这个拉力多大？,解题第一步：分析物体的受力,解题第二步：确定正交分解的方向,解题第三步：确定需要分解的力,解题第四步：分解力作图,解题第五步：写方程计算,F cos =f N+F sin =mg f= N,F cos= N N+F sin =mg,可以整合成两个方程,解得：F=,应该沿水平和竖直方向分解,只应该分解不在水平和竖直方向上的力F,属于多个力平衡的问题,练习题：,一个和竖直方向夹 角大小为F的力斜向上推着一个物体沿竖直墙壁向下做匀速直线运动，物体质量为m,求物体和墙壁之间的动摩擦因数,解题第一步：分析物体的受力,解题第二步：确定正交分解的方向,应该沿水平和竖直方向分解,解题第三步：确定需要分解的力,只分解不在水平和竖直方向上的力F,解题第四步：分解力作图,解题第五步：写方程计算,F sin =N f+F cos =mg f= N,可以整合成两个方程,F sin=N N+F cos =mg,解得：=,属于多个力平衡的问题,