江苏省高邮中学2015年高一物理竞赛系列讲座第八讲：一般物体的平衡及稳度ppt

高一物理 第八讲 一般物体的平衡及稳度.doc
　　高一物理 第八讲 一般物体的平衡及稳度.ppt
　　课件共18张，教案约1260字。
　　第八讲一般物体的平衡及稳度
　　一.教学目标：
　　1.进一步理解一般物体的平衡条件及平衡种类。
　　2.能够准确灵活的解决一般物体的平衡问题，掌握其方法与技巧。
　　3.了解稳度的概念及相关的应用。
　　二.教学重难点：
　　能够准确的应用力平衡与力矩平衡等思想方法解决一般物体的平衡问题。
　　三.教学工具：
　　多媒体白板、录播教室
　　四.教学过程设计：
　　1.一般物体平衡条件
　　受任意的平面力系作用下的一般物体平衡的条件是作用于物体的平面力系矢量和为零，对与力作用平面垂直的任意轴的力矩代数和为零，即：
　　若将力向x、y轴投影，得平衡方程的标量形式：
　　（对任意z轴）
　　2.物体平衡种类
　　物体处于平衡状态的种类主要分为三种，分别为稳定平衡、不稳定平衡及随遇平衡。
　　2.1稳定平衡
　　当物体受微小扰动稍微偏离平衡位置时，有个力或力矩使它回到平衡位置，这样的平衡叫稳定平衡。
　　特点：处于稳定平衡的物体，偏离平衡位置时，重心即升高。
　　2.2不稳定平衡
　　当物体受微小扰动稍微偏离平衡时，在力或力矩作用下物体偏离平衡位置增大，这样的平衡叫不稳定平衡。
　　特点：处于不稳定平衡的物体，偏离平衡位置时，重心即降低。
　　2.3随遇平衡
　　当物体受微小扰动稍微偏平衡位置时，物体所受合外力为零，能在新的平衡位置继续平衡，这样的平衡叫随遇平衡。
　　特点：处于随遇平衡的物体，偏离平衡位置时，重心高度不变。
　　【例1】—个半径为r的均匀球体靠在竖直墙边，球跟墙面和水平地面间的静摩擦因数都为,如果在球上加一个竖直向下的力F，如图1所示。问；力F离球心的水平的距离s为多大，才能使球做逆时针转动？
　　解：对球进行受力分析如图2所示：当球开始转动时,  ，达到最大静摩擦力:
　　分别以球心和球与水平地接触点为轴,列力矩平衡方程:
　　因为为最大静摩擦力:
　　将以上方程联立,可得:
　　【例2】质量为m，长为的均匀杆AB，下端靠在竖直墙上，借助绳CD保持倾斜状态。如图3所示，绳的一端系在墙上C点，一端系在杆上D点，，绳和墙成角，杆和墙成角平衡。试求：为保持平衡，墙面和杆间摩擦系数应取多大？
　　解：杆平衡时，取B轴，受力如图4所示，则