物理奥赛-力学物体的平衡.ppt

* * 第三专题 物体的平衡 解题知识与方法研究 疑难题解答研究 例题6 例题7 例题8 一、两种常见的约束 三、静摩擦角的应用 二、利用对称性确定力的方向 四、多摩擦点何处“打滑”的确定 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1、光滑铰链 1-1、概念：使物体上的一点保持不动的一种约束. 1-2、分类：为柱铰链和球铰链两种. 一、两种常见的约束 解题知识与方法研究 图1、图2为柱铰链， 图3为球铰链. 铰链实例： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1-3、性质: （1）光滑铰链与物体间 的作用力 (弹力)通过铰链的中心（“销”心或球心） 物体绕铰链自 由转动实例： 铰链的施力 与受力实例： 受力 施力 施力 受力 受力 施力 （2）物体可绕柱铰链无摩擦地在二维平面内自由转动, 可绕球铰链无摩擦地在三维 空间自由转动. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2、连杆 2-1、概念： 一根轻杆，其两端分别用光滑铰链和两物体相连，仅可两端受力. 2-2、性质： （1）无论静止还是运动，其两端受力必为一对平衡力，方向沿杆长方向. （2）通过连杆，只能沿杆长方向向其他物体施力. 连杆实例： 连杆施力 你能不能证明 这一性质？ 连杆受力 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 例1 如图所示的水平放置的由五根轻杆和一个拉力器构成的正方形框架. A、B、C、 D四处由铰链连接，AC杆和BD杆交汇处不连接. 如果调解拉力器，使它产生拉力为T， 问：各杆受到的力是拉力还是压力？各力的大小等于多少？ 解 AB杆： AD杆： 对铰链A的拉力TAB(=T)必然水平向右. 对铰链A的力不能是向上的压力，只能是向下的拉力TAD. AC杆： 对铰链A只能是压力TAC，方向沿CA. 进而可得到 根据对称性可知： BD杆： 对铰链B的压力TBD=TAC=T, 方向沿DB. DC杆： 对铰链D的拉力TDC=TAB=T, 方向向右. BC杆： 对铰链B的拉力TBC=TAD=T, 方向向下. 要使AB和AD杆的合力T(AB、AD)与TAC反向且等大， 必须 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. A B D C 例2 四个质量相同的小球A、B、C、D用相同长度的轻质刚性细杆光滑铰接成一个 菱形，开始时菱形为正方形，在光滑的水平面上沿着对角线AC方向以速度v作匀速运动. 如图所示，在它前方有一与速度方向垂直的粘性固定直壁，C球与其相碰后立即停止运 动. 试求碰后瞬间A球的速度vA. v A B D C 解 碰后瞬间各球的运动如图. 设碰撞中C球所受的冲量为I， 则对整个系统 由动量定理得 A、B、D球的速度有关系 ① ② 将① 代入②化简得 ③ 设碰撞时C球受到DC、BC杆的冲量为I′. 对C 球由动量定理得 即 ④ Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. A B D C BC杆、DC杆同时对B、D球也有冲量I′. 即 ⑤ 由③、④、⑤式 题后思考 此结果有点意外， 该如何解释? （或D）球，在BC（或DC）方向上由动量定理有 对B ③ ④ 便可解出 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.