16 共点力的平衡_第2课时逐字稿 高中 · 物理 · 人教版 · 必修 第一册

admin612024-01-05 22:05:06

老师

同学们大家好,今天我们继续学习共点力的平衡。在这节课上,我们将利用共点力平衡的相关知识,解决一些生活中的实际问题,一起来看。例一,如图,选掉重物的细绳,其 o 点被以水平绳 b o 牵引,使悬绳 a o 段和竖直方向成 c 塔角。若悬吊物所受的重力为g,则悬绳 a o 和水平绳 b o 所受的拉力各等于多少?请大家想一想,在解决这道题目时,我们选取的研究对象是哪个物体?是否可以选取重物为研究对象?中午都受到哪些力的作用?有竖直向下的重力g,以及沿着绳竖直向上的拉力f。

老师

重物在这两个力的作用下处于平衡状态,所以拉力 f 与重力 g 大小相等,方向相反,并且在同一直线上。但这样分析显然不能得到有关于省 a o 和 b o 段的拉力信息。可见选取重物为研究对象并不合适。有同学提出,绳 a o 和 b o 段的拉力都作用于 o 点, o 点是力的连接点,它的平衡代表着整个系统的平衡。如果我们将 o 点选为研究对象,就能把重物的重力为 g 和省 a o 与 b o 段的拉力信息联系起来。因此,我们选取的研究对象是 o 点。

老师

那么 o 点都受到哪些力的作用?三段绳都对 o 点有着沿绳各自方向的拉力。 F1 沿绳 OA 与竖直方向成 Theta 角 F2 沿绳OB,也就是水平方向 F3 与绳对重物的拉力 f 是一对相互作用力,所以 F3 的方向竖直向下大小也等于重物的重力G。

老师

在本题中,我们想要求的就是拉力 F1 与F2,这些里之间又有怎样的关系?通过上节课的学习,我们知道几个力都作用在物体的同一点上,或几个力的作用线相交于同一点,这几个力就称为共点力。显然, o 点是在三个共点力的作用下处于平衡状态的。此外,在上节课我们还以二力平衡为基础,通过理论推理和实验验证,得到了这样的结论,在多个共点力作用下,处于平衡状态的物体应当满足所受合力为零的条件,因此F1、 F2 与 F3 合力为0。

老师

对于这样的三力平衡问题,我们可以做其中两个力的合力来代替这两个力。那么合力就与第三个力大小相等,方向相反,并在同一条直线上。请大家想一想,对于 o 点,我们选取哪两个力合成?例如图甲中我们可以做 F1 与 F2 的合力F4,那么它的方向竖直向上,大小也等于重物的重力G。或者如图乙中做 F1 与 F3 的合力,或如图饼中合成 F2 与 F3 也是同理。其实,对查看隐藏内容

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