1.2力矩及物体的平衡解析PPT课件.ppt
《1.2力矩及物体的平衡解析PPT课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《1.2力矩及物体的平衡解析PPT课件.ppt(68页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、1.2 力矩及物体的平衡力矩及物体的平衡萍乡中学萍乡中学萍乡中学萍乡中学 吴志坚吴志坚吴志坚吴志坚2015.12.142015.12.142015.12.142015.12.141.在在门门 位置位置上施力,上施力,门门很容易很容易转动转动。ABC转轴 OOOOC C一、影响转动的因素探讨一、影响转动的因素探讨1.1.影响物体转动的因素影响物体转动的因素:(1)(2)(3)。施力的大小施力的大小作用作用点点方向方向2.2.转动转动效果效果讨论讨论:越越大大越远越远90(1)当力的作用点和方向固定时,施力 ,物体转动的效果越明显。(2)当作用方向相同时,力作用点离支点 ,可以用越小的施力,产生相
2、同的转动效果。(3)当力的作用点固定时,施力的方向和物体的夹角越接近 度,可以用越小的施力产生相同的转动效果。二、二、力臂的定力臂的定义义1.1.力臂的定力臂的定义义:用力臂用力臂来说来说明施力的明施力的作用点作用点和和方向方向对转动对转动效果影效果影响响(1)(1)力臂:力臂:到到 的垂直距的垂直距离离,符,符号号 。(2)(2)力臂的意力臂的意义义:在施力大小相同在施力大小相同时时,力臂越大者,力臂越大者越越容易容易转动转动。施力的方向施力的方向与杠杆与杠杆的的夹角夹角越小越小时时,力臂,力臂 。(3)(3)找力臂程序找力臂程序:;。支支点点力作用力作用线线找支找支找支找支点点点点作力作力
3、作力作力线线线线画画画画垂距垂距垂距垂距越小越小2.2.求力臂作求力臂作图图O3.3.范范例解例解说说欲施力欲施力將將一一圆圆柱(柱(r=r=1010cmcm)推上)推上楼梯楼梯,如,如图图:标标出物出物体转动体转动時的時的转轴转轴(支(支点点)位置。)位置。如如图图的四的四个个力力F F1 1、F F2 2、F F3 3、F F4 4,其力臂依序,其力臂依序为为:L L1 1 cmcm;L L2 2 cm cm,L L3 3 cm cm;L L4 4 cmcm 。O10101010如如如如图图图图20202020L2如如如如图图图图L4三、三、力矩的定力矩的定义与义与公式公式1.1.力矩的定
4、力矩的定义义:符符号号 ,是有方向性的物理量,是有方向性的物理量,以以 与与 的乘的乘积积衡量物衡量物体体的的转动转动效果效果。施力大小施力大小 力臂力臂2.2.力矩的公式:力矩的公式:3.3.力矩的力矩的单位单位:。力矩的单位:N.m牛顿.米与与功的功的单单位相同,但意位相同,但意义义截然不同截然不同4.4.转动转动的的观观察察 ():):转动转动中位置不中位置不变变的的点点方向:方向:;。施力方向(力的作用施力方向(力的作用线线):绕转轴转动绕转轴转动的的装置装置順順时针时针逆逆时针时针OO转轴转轴支支点点杠杆杠杆5.5.范范例解例解说说如图如图,F F1 1、F F2 2、F F3 3对
5、杠杆对杠杆施力,施力,则则:若以若以A A为转轴为转轴,可能造成順,可能造成順时针转动时针转动的是的是 。若以若以B B为转轴为转轴,可能造成逆,可能造成逆时针转动时针转动的是的是 。若以若以C C为转轴为转轴,可能造成逆,可能造成逆时针转动时针转动的是的是 。ACBF1F3F2LF FL MFLsin F1F2MF1LFLsin 四、力矩计算的两种常用方法:四、力矩计算的两种常用方法:五、五、合力矩的意合力矩的意义义1.1.合力矩的意合力矩的意义义:当当物物体体同同时时受到受到几个几个力力产生产生的力矩的力矩时时,合力矩,合力矩为为 。(1 1)如果力矩的方向相同,)如果力矩的方向相同,转动
6、转动效果效果会会增強。增強。(2 2)力矩的方向不同,)力矩的方向不同,转动转动效果效果会会減弱。減弱。(3 3)当当順順时针时针方向的力矩和逆方向的力矩和逆时针时针方向的力矩大方向的力矩大小相等,小相等,则则合力矩合力矩为零为零,对物体对物体的的转动转动效果也效果也为零为零,原本,原本静止静止的物的物体体 。順逆力矩順逆力矩之和之和不不会转动会转动2.2.合力矩合力矩判定物体的转动判定物体的转动:F合合0六、平衡与平衡条件:六、平衡与平衡条件:1.1.平衡状态:平衡状态:静止、匀速直线运动或匀速转动。静止、匀速直线运动或匀速转动。2.2.平衡条件:平衡条件:共点力平衡条件:合外力为零;共点力
7、平衡条件:合外力为零;固定转轴平衡条件:合外力矩为零;固定转轴平衡条件:合外力矩为零;一般物体平衡条件:合外力为零且合外力矩为零。一般物体平衡条件:合外力为零且合外力矩为零。M顺顺M逆逆F合合0 且且M顺顺M逆逆3.3.平衡的种类:平衡的种类:(1)(1)稳定平衡稳定平衡当物体稍稍偏离平衡位置时,有一个力或力矩使之回当物体稍稍偏离平衡位置时,有一个力或力矩使之回到平衡位置,这样的平衡叫稳定平衡。到平衡位置,这样的平衡叫稳定平衡。处于稳定平衡的物体偏离平衡位置时一般是势能增加。处于稳定平衡的物体偏离平衡位置时一般是势能增加。(2)(2)不稳定平衡不稳定平衡当物体稍稍偏离平衡位置时,有一个力或力矩
8、使它当物体稍稍偏离平衡位置时,有一个力或力矩使它的偏离继续增大,这样的平衡叫不稳定平衡。的偏离继续增大,这样的平衡叫不稳定平衡。处于不稳定平衡的物体偏离平衡位置时一般是势能处于不稳定平衡的物体偏离平衡位置时一般是势能减小。减小。(3)(3)随遇平衡随遇平衡当物体稍稍偏离平衡位置时,它所受的力或力矩不当物体稍稍偏离平衡位置时,它所受的力或力矩不发生变化,它能够在新的位置上再次平衡,这样的平发生变化,它能够在新的位置上再次平衡,这样的平衡叫随遇平衡。衡叫随遇平衡。处于随遇平衡的物体偏离平衡位置时势能一般不变。处于随遇平衡的物体偏离平衡位置时势能一般不变。七、平衡种类的判断方法:七、平衡种类的判断方
9、法:(1 1)受力分析法)受力分析法 当质点受到外界的扰动稍微偏离平衡位置以后,当质点受到外界的扰动稍微偏离平衡位置以后,如果所受合外力指向平衡位置,则此质点的平衡是稳如果所受合外力指向平衡位置,则此质点的平衡是稳定的;如果所受的合外力背离平衡位置,则此质点的定的;如果所受的合外力背离平衡位置,则此质点的平衡是不稳定的:如果所受的合外力为零,则质点处平衡是不稳定的:如果所受的合外力为零,则质点处于随遇平衡状态。于随遇平衡状态。(2 2)力矩比较法)力矩比较法 对于有支轴的刚性物体,当它受外界扰动而偏对于有支轴的刚性物体,当它受外界扰动而偏离平衡位置时,如果外力会引起一个回复力矩,此离平衡位置时
10、,如果外力会引起一个回复力矩,此力矩有把物体拉回到原平衡位置的倾向,则称物体力矩有把物体拉回到原平衡位置的倾向,则称物体处于稳定平衡状态;如果外力会引起一推斥力矩,处于稳定平衡状态;如果外力会引起一推斥力矩,它有把物体推离原平衡位置的倾向,则称物体处于它有把物体推离原平衡位置的倾向,则称物体处于不稳定状态;如果物体所受合力矩仍为零,则称物不稳定状态;如果物体所受合力矩仍为零,则称物体处于随遇平衡状态。体处于随遇平衡状态。(3 3)重心升降法)重心升降法 对受重力和支持力作用而平衡的物体(包括质点对受重力和支持力作用而平衡的物体(包括质点和刚体两种),判断其平衡种类时,常可用重心升降和刚体两种)
11、,判断其平衡种类时,常可用重心升降法。即若使物体稍微偏离平衡位置,如其重心升高,法。即若使物体稍微偏离平衡位置,如其重心升高,则为稳定平衡;若物体稍微偏离平衡位置后其重心降则为稳定平衡;若物体稍微偏离平衡位置后其重心降低,则为不稳定平衡;而若物体偏离平衡位置后其重低,则为不稳定平衡;而若物体偏离平衡位置后其重心高度不变,则为随遇平衡。心高度不变,则为随遇平衡。(4 4)支面判断法)支面判断法 具有支面的物体平衡时,物体所重力的作用线具有支面的物体平衡时,物体所重力的作用线一定在支面内,如果偏离平衡位置后,重力作用线一定在支面内,如果偏离平衡位置后,重力作用线仍在支面内,物体就能回到平衡位置,属
12、于稳定平仍在支面内,物体就能回到平衡位置,属于稳定平衡;但如果物体倾斜较大时,重力的作用线超出支衡;但如果物体倾斜较大时,重力的作用线超出支面,重力的力矩会使物体继续远离原来的位置,即面,重力的力矩会使物体继续远离原来的位置,即原来的平衡被破坏,利用这一点,常能为处理平衡原来的平衡被破坏,利用这一点,常能为处理平衡种类的一些问题找到解题的突破口。种类的一些问题找到解题的突破口。八、稳度:八、稳度:1.1.稳度:稳度:处于稳度平衡的物体,靠重力矩回复处于稳度平衡的物体,靠重力矩回复原来平衡位置的能力。原来平衡位置的能力。2.2.影响因素:影响因素:重心高度、支持面有效面积重心高度、支持面有效面积
13、重心高度越低,稳度越大;重心高度越低,稳度越大;支持面有效面积越大,稳度越大。支持面有效面积越大,稳度越大。九、专题讲练:九、专题讲练:1.1.有固定转轴平衡问题有固定转轴平衡问题1.均匀板重均匀板重300N,装置如图,装置如图,AO长长4m,OB长长8m,人重,人重500N,绳子能承受的最大拉力为,绳子能承受的最大拉力为200N,求:,求:人能在板上安全行走的范围。人能在板上安全行走的范围。8m4m2mG1G2x12mG1x1G2 2G1G22mx2FTG1x2G2 2FTsin308x11.2mx20.4m2.如左图匀质直角尺重为如左图匀质直角尺重为2G,C端为水平轴,不计端为水平轴,不计
14、摩擦,当摩擦,当BC部分处于水平静止时,试求加在部分处于水平静止时,试求加在A端的最小端的最小作用力。作用力。G L2G LGFGF 2L3.如图所示,一根均匀直棒如图所示,一根均匀直棒AB,A端用光滑铰链端用光滑铰链固定于顶板上,固定于顶板上,B端搁在一块表面粗糙的水平板上,端搁在一块表面粗糙的水平板上,现设板向上运动而棒现设板向上运动而棒AB匀速转动,则木板对棒的弹匀速转动,则木板对棒的弹力如何变化?力如何变化?GFNFf 4.如图,均匀细杆如图,均匀细杆AB质量为质量为M,A端装有转轴,端装有转轴,B端端连接细线通过光滑滑轮和质量为连接细线通过光滑滑轮和质量为m的重物的重物C相连,若杆相
15、连,若杆AB呈水平,细线与水平方向夹角为呈水平,细线与水平方向夹角为 时恰能保持静止,时恰能保持静止,则则M与与m的关系是的关系是_,杆对轴,杆对轴A的作用力大小为的作用力大小为_。5.如图,光滑水平面上有一长木板,一均匀杆质如图,光滑水平面上有一长木板,一均匀杆质量为量为m,上端铰于,上端铰于O点,下端搁在板上,杆与板间的点,下端搁在板上,杆与板间的动摩擦因数为动摩擦因数为 1/2,杆与竖直方向成,杆与竖直方向成45 角,则:角,则:(1)为使板向右匀速运动,向右的水平拉力)为使板向右匀速运动,向右的水平拉力F应应多大?多大?(2)为使板向左匀速运动,)为使板向左匀速运动,向左的水平拉力向左
16、的水平拉力F应多大?应多大?6.(第十届全国预赛)半径为(第十届全国预赛)半径为R,质量,质量为为m1的均匀圆球与一质量为的均匀圆球与一质量为m2的重物的重物分别用细绳分别用细绳AD和和ACE悬挂于同一点悬挂于同一点A,并处于平衡。如图所示,已知悬点,并处于平衡。如图所示,已知悬点A到球心到球心O的距离为的距离为L,若不考虑绳的质,若不考虑绳的质量和绳与球的摩擦,试求悬挂圆球的绳量和绳与球的摩擦,试求悬挂圆球的绳AD和竖直方向的夹角和竖直方向的夹角。7.(第六届预赛)有(第六届预赛)有6个完全相同的刚性长条薄片个完全相同的刚性长条薄片AiBi(i=1,2),其两端下方各有一个小突起,薄片及突)
17、,其两端下方各有一个小突起,薄片及突起的质量均不计,现将此起的质量均不计,现将此6个薄片架在一只水平的碗口个薄片架在一只水平的碗口上,使每个薄片一端的小突起上,使每个薄片一端的小突起Bi恰在碗口上,另一端小恰在碗口上,另一端小突起突起Ai位于其下方薄片的正中,由正上方俯视如图所示,位于其下方薄片的正中,由正上方俯视如图所示,若将质量为若将质量为m的质点放在薄片的质点放在薄片A6B6上一点,这一点与此薄片中点上一点,这一点与此薄片中点的距离等于它与小突起的距离等于它与小突起A6的距离,的距离,则薄片则薄片A6B6中点所受的(由另一薄中点所受的(由另一薄片的小突起片的小突起A1所施的)压力。所施的
18、)压力。2.2.杆秤专题杆秤专题8.如图所示,如图所示,c为杆秤秤杆系统的重心,为杆秤秤杆系统的重心,a为杆称的定为杆称的定盘星,证明:无论称杆的粗细如何变化,杆秤的刻度盘星,证明:无论称杆的粗细如何变化,杆秤的刻度沿杆轴线的方向总是均匀分布的。沿杆轴线的方向总是均匀分布的。9.(第九届预赛)有一水果店,所用的秤是吊盘式杆(第九届预赛)有一水果店,所用的秤是吊盘式杆秤,量程为秤,量程为10千克现有一较大的西瓜,超过此秤的千克现有一较大的西瓜,超过此秤的量程店员量程店员A找到另一秤砣,与此秤砣完全相同,把找到另一秤砣,与此秤砣完全相同,把它与原秤砣结在一起,作为秤砣进行称量平衡时,它与原秤砣结在
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 1.2 力矩 物体 平衡 解析 PPT 课件
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【可****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【可****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。