2.共点力平衡条件的应用3.平衡的稳定性(选学)
学 习 目 标
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知 识 脉 络(教师用书独具)
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1.知道受力分析的基本方法,培养学生处理力学问题的基本技能.(重点)
2.掌握利用合成法、分解法、三角形法等方法解答平衡类问题.(难点)
3.知道稳度的概念和影响稳度大小的因素.
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一、关于移动货物箱的疑问
如图所示,货物箱处于平衡状态,G为货物箱重力,F为拉(推)力,N为地面对货物箱的支持力,f为摩擦力,地面与箱之间的动摩擦因数为μ.
1.向前拉物箱时
水平方向上:Fcos θ=f
竖直方向上:N+Fsin_θ=G
又由于f=μN,可得F=
2.向前推物箱时
水平方向上:Fcos θ=f
竖直方向上:N=Fsin θ+G
又由于f=μN
可得F=.
比较两次的计算结果可知推动货物箱时需要的力更大.
二、如何选择绳子的粗细
如图甲所示,用绳子把排球网架的直杆拉住,OA、OB两绳的拉力大小相同,夹角为60°.
甲 乙 丙
将立体图改画为平面图(在左上方观察),O点受力示意图如图乙或丙所示,求FOA、FOB、FOC三力的大小关系,可采用下面两种方法.
1.合成法
如图乙,FOA与FOB的合力与FOC等大、反向,
FOA与FOB大小相等,
2FOAcos 30°=FOC,得FOC=FOA.
2.正交分解法
如图丙,在x轴方向上:FOAcos 60°=FOBcos 60°①
在y轴方向上:FOC=FOAcos_30°+FOBcos_30°②
由①②得:FOA=FOB,FOC=FOA
如果绳能承受的拉力跟绳的横截面积成正比,那么OC绳的直径大约是OA(OB)绳的1.32倍才合理.
三、平衡的稳定性
1.平衡的分类
种类
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稳定平衡
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不稳定平衡
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随遇平衡
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主要区别
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自动恢复到原先的状态
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不能自动回到原先的状态
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在新的位置也能平衡
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举例
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不倒翁
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杂技演员
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电动机的转子
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2.稳度
稳度指的是物体的稳定程度,物体的稳度大小由重心的高低和支持面的大小两个因素决定,重心越低,支持面越大,稳度就越大.