1、共点力平衡条件的应用 三个共点力体用下的动态平衡的特点及解法例题 1:如右图所示,重力为 G的电灯通过两根细绳 OB与 OA悬挂于两墙之间,细绳 OB的一端固定于左墙 B点,且 OB沿水平方向,细绳OA挂于右墙的 A点。1 当细绳 OA与竖直方向成 角时,两细绳OA、 OB的拉力 FA、 FB分别是多大 ? 分析与解 :根据题意 ,选择电灯受力分析 ,它分别受到重力 G,两细绳 OA、 OB的拉力 FA、 FB ,可画出其受力图,由于电灯处于平衡状态 ,则两细绳 OA、 OB的拉力 FA、 FB 的合力 F与重力大小相等,方向相反,构成一对平衡力。FA = G/CoS , FB = G/Cot
2、根据力的三角关系可得:2保持 O点和细绳 OB的位置,在 A点下移的过程中,细绳 OA及细绳 OB的拉力如何变化 ? FA = G/CoS , FB = G/CotA分析与解 :在 A点下移的过程中,细绳 OA与竖直方向成 角不断增大。FA 、 FB 不断增大 例题 1:如右图所示,重力为 G的电灯通过两根细绳 OB与 OA悬挂于两墙之间,细绳 OB的一端固定于左墙 B点,且 OB沿水平方向,细绳OA挂于右墙的 A点。1 当细绳 OA与竖直方向成 角时,两细绳OA、 OB的拉力 FA、 FB分别是多大 ? 2保持 O点和细绳 OB的位置,在 A点下移的过程中,细绳 OA及细绳 OB的拉力如何变
3、化 ? 3保持 O点和绳 OA的位置,在 B点上移的过程中,细绳 OA及细绳 OB的拉力如何变化 ? FA 、 FB 不断增大 分析与解 :在 B点上移的过程中 ,应用力的图解法 ,可发现两细绳 OA、 OB的拉力变化规律。FA不断减小, FB 先减小后增大例题 1:如右图所示,重力为 G的电灯通过两根细绳 OB与 OA悬挂于两墙之间,细绳 OB的一端固定于左墙 B点,且 OB沿水平方向,细绳OA挂于右墙的 A点。1 当细绳 OA与竖直方向成 角时,两细绳OA、 OB的拉力 FA、 FB分别是多大 ? FA = G/CoS , FB = G/Cot小结:解这种题型首先对动态平衡的物体受力分析,
4、确定三个力的特点;找出不变力,则另两个变力的合力就与该不变力构成一对平衡力,用力的合成分解法、图解法或力的矢量三角形与结构三角形相似法解决。求解共点力体用下平衡问题的解题一般步骤:1)确定研究对象 (物体或结点 );2)对研究对象进行受力分析,并画受力图;3)分析判断研究对象是否处于平衡状态;4)根据物体的受力和己知条件,运用共点力平衡条件,选用适当方法计算求解。例题 2:如右图所示,长为 5m 的细绳,两端分别系于竖立地面相距为 4m 的两杆 A、 B点。绳上挂一个光滑的轻质滑轮,其下端连着一重为 6N 的物体。 1平衡时,绳中的拉力多大 ?2细绳的长度保持不变,当 A点缓缓下移的过程中,绳
5、中的拉力如何变化 ? 分析与解:绳子的拉力是指绳子的内部的弹力,绳子通过滑轮拉物体,滑轮两边绳子的拉力大小相等,即 FA = FB 根据平衡的特点,由力的几何结构可知: 2.细绳的长度保持不变,当 A点缓缓下移的过程中,由力的矢量三角形保持不变 ,则绳中的拉力不变。 1 FA = FB = 5G/6 = 5N BDC解题方法 :力的合成分解法、图解法或力的矢量三角形与结构三角形相似法解决。思考题:如图示半径为 ,表面光滑的半球体被固定在水平地面上,跨过无摩擦的定滑轮,用一根轻绳下挂一个质量为 的小球,将小球置于半球体光滑的表面上,并使定滑轮位于半球体的正上方,现用力 斜左向下拉绳的自由端,使小
6、球沿光滑半球面缓慢向上滑动。在此过程中,半球体对小球的支持力 N 和绳子的拉力 的变此情况。则小球沿光滑半球面缓慢向上滑动过程中,半球体对小球的支持力 FN 不变,绳子的拉力 F不断减小。分析与解:根据平衡的特点,由力的几何结构可知:即小结:解这种题型首先对动态平衡的物体受力分析,确定三个力的特点;找出不变力,则另两个变力的合力就与该不变力构成一对平衡力,用力的合成分解法、图解法或力的矢量三角形与结构三角形相似法解决。求解共点力体用下平衡问题的解题一般步骤:1)确定研究对象 (物体或结点 );2)对研究对象进行受力分析,并画受力图;3)分析判断研究对象是否处于平衡状态;4)根据物体的受力和己知条件,运用共点力平衡条件,选用适当方法计算求解。