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第二章力和力的平衡


静摩擦力发生在两个相对静止的物体 之间,但物体不一定静止。
例如:手握着竖直的瓶子,瓶竖直方向受到 哪些力?施力物?与握力有关吗? 大小:利用二力平衡计算 方向:跟物体相对运动趋势方向相反。
练习:要使重400 N的桌子从原地运动最小必须 用200 N的水平拉力,桌子从原地移动后为使它 继续做匀速运动,只要160 N的水平拉力就行了, 求桌子与地面间的最大静摩擦力和动摩擦因数, 如果用100 N的水平力推静止的桌子,其静摩擦 力多大?
例:如图,求F的大小。
匀速
F=?

G

练习:计算下列各题:
匀速 G 匀速 F 匀速 G F=? G=? F 匀速 匀速 G F=?

F=? G

=?


多力平衡时都用正交分解法
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4、动态平衡问题:
例 1 :如图,节能灯,用细线拉向侧面, A 30 细线OC恰水平,(1)保持OC不动,A点右 移(电线同时收短)电线和细线的张力如何 O B 变化?( 2 )保持 OA 不动, C 点上移(同时 放长绳子),两绳张力如何变化?
F1=45 N,F2=60 N,求合力的大小和 方向。
夹角为60,求其合力的大小和方向。
练习3 :两个共点力大小都为100 N,
夹角为120,求其合力的大小和方向。
练习3 :两个共点力大小都为100 N,
F1
4、多力合成:
例1 求左图中三个力的合力。
F3 F2
实验:探究共点力的合成
思考一:
C
三力平衡问题常用矢量图法 练习:分析下列各动态平衡问题(接触面均 光滑)。
三、摩擦力
(一)、滑动摩擦力f滑:
f
v
f‘
1 产生条件:(1)粗糙(2)有正压力作用(接触 且形变)(3)相对运动。 2 方向:(1)跟接触面相切 (2)跟物体相对运 动方向相反。
3 受滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的。
4、大小:* f滑=N
(1)N是压力不是重力
( 2 ) 是动摩擦因数,它决定于两物体的材料及 接触面的粗糙程度
(1) F1 F(2) F1 F F2(来自)F F1F2
例:物体放在水平面上,受到与水平方向成 角斜向下的力F作用,可分解成如图F1、F2。

F F2

F1 F
共点力一般按照力的实际作用效果来分解
37 ° F
37
F °
七、 共点力平衡
1、平衡状态:静止或匀速直线运动状态 2、共点力平衡条件: (1) 二力平衡条件是? (2)那么三力平衡条件是? (3)多力平衡条件是? 总结:在共点力作用下物体的平衡条件是物体所 受合力为零。
二、弹力
1 、定义:发生弹性形变的物体由于要 恢复原状,而对使它发生形变的物体 产生力的作用。
N
G
N’
弹力的方向:总是指向形变物体要恢复原状 的方向(形变的反方向) 判断有无弹力——直接接触且弹性形变。 (1) 支持力和压力:垂直于接触面指向 被支持的物体
(2) 绳子拉力:沿着绳收缩的方向
(3) *弹簧弹力:F = KX X:形变程度
3、讨论:(1) = 0时,两力同向,F合= F1 + F2, 合力最大。
(2) = 180时,两力反向,F合= F1 - F2 ,合力最小。 (3)两力大小一定时, 越大合力越小。
练习1: F1 = 5 N,F2 = 7 N,F3=8N,求 合力F的范围。
练习2 :两个互成直角的共点力,其中
1、力
(1)力是物体对物体的作用
(2)施力物体和受力物体 (3)力是矢量
(4)力的图示、受力示意图
练习:画出地对木块48 N的支持力及地面受 到的向左的15 N的摩擦力的图示
(明确受力物体,选择适当的标度)
(5)力的分类:可以按性质和作用效果分类 (6)力的作用效果:形变、运动状态改变 (7)力的相互性:作用力反作用力
四、物体受力分析(极其重要)
步骤:1 确定研究对象 2 按重力、外力、弹力、摩擦力的 顺序分析受力,并画出受力示意图 3 检查 (4ban)
五、共点力的合成
共点力:几个力作用在同一物体上的同一点, 或者它们的作用线(延长线)交于同一点,这几 个力就叫做共点力。
1、共点力力的合成:平行四边形法则 作图法和计算法 2、平行四边形法则(作图时结合力的图示)
练习:
(1) 物体重500牛,与水平地面间的动 摩擦因数为 0.2 ,用水平力 F 拉它沿水平面 匀速运动,求F的大小。
( 2) 如图所示,用力 F紧按木块在竖直墙 面上,木块质量为 0.8 kg ,当水平推力 F是20 N时,木块恰好匀速下滑,木块与墙面间的动 摩擦因数为多大?
F
(二)静摩擦 f静 产生条件:( 1 )粗糙( 2 )有正压力作用(接触 且形变)(3)有相对运动趋势
1 物体静止在斜面上,如图, “物体受到 G 、 N 、 f 、 F 作用” 对吗? 合力:等效替代
N
F
F
G
练习:
用如图两个力拉绳端 A ,求这两个力的合力的 大小和方向,绳 OA的张力多大?与竖直方向 的夹角多大?
O

A F1=40N
F2=30N
六、共点力的分解 1、力分解的方法:平行四边形法则 (讨论多解性问题)
例 1 :如图,节能灯重 6 N ,用细 线拉向侧面,细线 OC恰水平,求电 线AO和线OC的拉力分别为多大?
A 30 O B C
例2:如图光滑斜面,倾角为,上有一个竖直 光滑挡板,重为100 N 的球夹在其中,求板所受的 压力和斜面所受的压力 。

3、共点力平衡条件的注意点:
(1)几个共点力作用平衡时,其中一个力必和其余各力 的合力大小相等、方向相反。 (2)几个共点力作用平衡时,撤去其中一个力其余各力 的合力与此力大小相等、方向相反。 (3)三力平衡:合成法和分解法 (4)多力平衡:正交分解法
生活中常见的力
一、重力
(1)重力的产生:重力是由于地球吸引而产生的 (2)重力的大小: G=mg
(3)重力的方向:竖直向下
(4)重心:
可以认为重力作用集中于物体上的一点,这一 点就叫做重心。
质量分布均匀、形状规则的物体重心在几何中心。
不规则物体:悬挂物平衡时,悬线延长线 必过重心
悬挂法测不规则物体的重心
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