1、第三章 6 物体受力平衡专题一、课前自主学习1物体不受任何外力时，将保持_状态或_状态。力是改变物体运动状态的原因。我们身边的物体都受到了外力，为什么有些物体还会保持匀速直线运动状态或静止状态？_。2物体受到了外力，但保持_状态或_状态，这时我们说物体受到的几个力平衡。匀速直线运动状态或静止状态称为平衡状态。3简单的平衡问题：物体只受两个力，处于平衡状态，这两个力必大小_，方向_，并且在同一_上。例1如图1所示，挂在天花板上的电灯。 受力平衡方程（两个力的大小关系）：_。物体受到的力在两条直线上，处于平衡状态。这时物体受到两对平衡力。例2如图2所示，一物体在水平拉力F的作用下沿水平面匀速运动。
2、物体所受的力在两个彼此垂直的方向上。在两个方向上分别列平衡方程：水平方向：_； 竖直方向：_。例3如图3所示，物体受到F1、F2、F3、F4四个力作用，物体处于平衡状态。物体所受的力在两条直线上，但这两条直线不垂直。这时这两对力仍是平衡力吗？F1与F2如果不平衡，其合力必在F1、F2所在直线上。F3与F4如果不平衡，其合力必在F3、F4所在直线上。在这两条直线上，某一方向或两个方向合力都不为零，这四个力的合力必不为零，物体也不可能处于平衡状态。在两个方向上分别列平衡方程：_； _。4我们解决较复杂的受力平衡类问题时，基本思路是用力的合成、分解的等效替代的思想，把复杂问题转化为熟悉的简单问题。例
3、4如图4所示，物体重G=10N，绳OA水平，绳OB与竖直方向夹角为37，求绳OA、绳OB的张力。受力分析：以结点O为研究对象，O点受到F1、F2、F3三个力作用，其中F3=10N竖直向下。物体所受到的力在三条直线上，不属于以上三种情况。处理方法一（合成法）： 用F1、F2的合力F替代F1、F2，把物体受到的三个力变成两个力（如右图乙）。由受力平衡可知：F = F3 由三角函数知识可得（如右图甲）：绳OA的张力：F1 = F tan37绳OB的张力：F2= F /cos37解得：F1 =7.5N F2 =12.5N处理方法二（分解法）：把F2用两个分力F4、F5替代，把三力变成四力（如右图乙）。
4、由受力平衡可知：F1 = F4 F5 = F3由三角函数知识可得（右图甲）：F2 = F 5/cos37 F4 = F2sin37解得：F1 =7.5N F2 =12.5N处理方法三（分解法）：把F3用两个分力F4、F5替代，把三力变成四力（如右图乙）。由受力平衡可知：F1 = F4 F2 = F5由三角函数知识可得（右图甲）：F4= F3tan37 F5 = F3/cos37解得：F1 =7.5N F2 =12.5N5力的正交分解法把力沿两个互相垂直方向（x、y轴方向）进行分解的方法叫做力的正交分解法。当物体受四个或四个以上的力时一般采用正交分解法。（物体受两个或三个力时也可以用此法）用正交
5、分解法解题的步骤如下：选择x、y轴的方向。通常选择共点力和作用点为坐标原点，直角坐标x、y轴的选择应便尽量多的力在坐标轴上，尽量不分解未知量。（坐标方向的选取可以不唯一）等效替代。把不在坐标轴上的力都分解到坐标轴上。列等式。分别在x、y轴两个方向上由平衡列式或由牛顿第二定律列等式。6解平衡问题的基本步骤：选择恰当的研究对象，对研究对象进行受力分析。对其中一部分力进行等效替代（合成或分解）。由平衡条件（三角函数知识）列等式求解。例5如图所示，在倾角为的斜面上，放一质量为m的光滑小球，球被竖直的木板挡住，则挡板对球的支持力和斜面对球的支持力分别是多少？解：小球受力如图所示，FN1、FN2的合力F与
6、重力平衡，即：F=mg 由三角函数知识可知： 由以上各式解得： 例6如图所示，质量为m的物体置于水平地面上，受到一个与水平面方向成角的拉力F作用，恰好作匀速直线运动，则物体与水平面间的动摩擦因数是多少？解：对物体进行受力分析，分解如图。在x轴方向，由受力平衡得： 在y轴方向，由受力平衡得：又 由解得： 课前自测题1如图所示，为了用一个与竖直方向间夹角=37推力，能使一块重G=100N的物体贴着光滑的竖直墙面匀速上行。求：推力F的大小；此时墙面对物体的支持力的大小。（可以用哪些方法解？）2如图所示，物体质量为m，在沿斜面向上的推力作用下匀速向上运动，已知推力大小为F，斜面倾角为 ，求：斜面对物体的摩擦力；斜面对物体的支持力；斜面与物体之间的动摩擦因数。二、课堂学习1讨论有疑问的问题，向老师提出不理解之处。2轻杆通过细绳和铰链固定在竖直的墙上，如下图所示，细绳与墙间的夹角=60 ，轻杆保持水平，若在P 端挂上10N 重的电灯，求：细绳所受的拉力大小；轻杆所受的压力大小。3重为30N的物体与竖直墙壁的动摩擦因数为0.4，若用斜向上与水平面成=53的推力F=50N托住物体。物体处于静止，如图所示。这时物体受到的摩擦力是多少？ 4，如图所示，在固定的倾角为的斜面上有一质量为m的物体当用水平力F推物体时，物体沿斜面匀速上升，求物体与斜面间的动摩擦因数。