2024届高考物理一轮复习课件：共点力平衡的十一种解题方法

求解共点力平衡问题的 十一种方法 一、平衡状态 一个物体在共点力的作用下，保持静止或做匀速直线运动的状态。 两种情形 ①静止 ②匀速直线运动 注意：“缓慢移动” “慢慢地”也可看做处于平衡状态。 复习 二、平衡条件 在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零。 F合=0 Fx合=0 Fy合=0 或 ①物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个力必定等大反向，是一对平衡力． ②物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，任意两个力的合力与第三个力等大反向． ③物体受N个共点力作用处于平衡状态时，其中任意一个力与剩余(N－1)个力的合力一定等大反向． 几个有用推论 求解共点力平衡问题的 十一种方法 一、力的合成法 二、力的分解法 三、正交分解法 五、整体法与隔离法 六、用图解法处理动态平衡问题 七、解析法处理动态平衡问题 四、三力交汇原理 八、相似三角形法 九、正弦定理法 十、对称法 十一．矢量三角形法 一、力的合成法。物体在三个共点力作用下处于平衡状态，则任意两个力的合力一定与第三个力等大，反向、共线。 37° F合=G 37° FCB FAB F合 mg 例：已知物重和角，求其它力。 二、力的分解法。在实际问题中，一般根据力产生的实际作用效果进行分解。 A B α F F1 F2 α F 三、正交分解法。解多个共点力作用下物体平衡问题的方法 物体受到三个或三个以上力的作用时，常用正交分解法列平衡方程求解:Fx合=0，Fy合=0 。为方便计算，建立坐标系时以尽可能多的力落在坐标轴上为原则。 37° FN G Ff F x y 解：由于物体做匀速运动， 由平衡条件，得： 水平方向：Fcos370 =Ff ① 竖直方向：FN+Fsin370 =G ② 又 Ff= μFN ③ 由①②③得： 例：物体做匀速运动，已知F=10N、G=30N,求物体与地面间的动摩擦因数。 四、三力交汇原理。物体受三个共面非平行力作用而平衡时，这三个力必为共点力. mg F2 F1 F合=mg mg N2 N1 α α 五、整体法与隔离法 求系统受到的外力，用整体法；求系统内各物体（各部分）间相互作用力时，用隔离法。 求T1用隔离法。 求T2、T3用整体法 五、整体法与隔离法 求系统受到的外力，用整体法；求系统内各物体（各部分）间相互作用力时，用隔离法。 求B、C之间摩擦力用隔离法 求斜面体受地面摩擦力用整体法 f’ 六、用图解法处理动态平衡问题 G F合=G N1 N2 G F合=G N1 N2 例：挡板倾角越来越小，判断N1、N2大小如何变化。 α F合=G F2 G F1 六、用图解法处理动态平衡问题 α α F合=G F2 G F1 例：维持α角不变，求F1最小值。 七. 解析法。根据物体的平衡条件列方程，求出未知量的表达式，用数学知识判断所求未知量的变化趋势或是否有极值。 G F合=G N1 N2 θ 例：挡板倾角越来越小，判断N1、N2大小如何变化。 七. 解析法。根据物体的平衡条件列方程，求出未知量的表达式，用数学知识判断所求未知量的变化趋势或是否有极值。 α α F2 G F1 β 解得： 解：O点受力平衡，有 O 例：维持α角不变，求F1最小值。 八、相似三角形法 。作出三个平衡力的合成图，利用力的三角形与空间的三角形的相似规律求解. 例．如图所示，水平面上固定一光滑半球，球心O的正上方固定一个小滑轮，绳上拴一小球，小球置于半球面上的A点，绳绕过定滑轮，另一端用力T拉，现缓慢地将小球从B点释放到A点，则此过程中，小球对半球面的压力N以及细线拉力T的大小变化情况，以下说法正确的是（　　）  A．T变小；N不变 B．T变小；N变小 C．T变大；N不变 D．T变大；N变大 F合 N T 1 2 3 4 5 mg C C 八、相似三角形法 。作出三个平衡力的合成图，利用力的矢量三角形与空间的三角形的相似规律求解. 例：如图所示，一轻杆两端固定两个小球A、B，A球的质量是B球质量的3倍，轻绳跨过滑轮连接A和B，一切摩擦不计，平衡时OA和OB的长度之比为（ ） A.1∶2 B.2∶1 C.1∶3 D.1∶4 C 九、正弦定理法。正弦定理：在同一个三角形中，三角形的边长与所对角的正弦比值相等，即大角对大边。 F1 F3 F2 30° 60° 60° 例．如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止。下列判断正确的是（ ） A.F1>F2>F3 B.F3>F1>F2 C.F2>F3>F1 D.F3>F2>F1 B 九、正弦定理法。正弦定理：在同一个三角形中，三角形的边长与所对角的正弦比值相等，即大角对大边。 例、如图所示，用两根能承受的最