内容正文:
共点力的平衡之处理静态平衡问题常用的方法
重/难点
重点:共点力的平衡。
难点:解三个共点力作用下物体平衡问题的常用方法。
重/难点分析
重点分析:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向相反。如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反。如果物体受多个力作用处于平衡状态,其中任何一个力与其余力的合力大小相等,方向相反。
难点分析:解共点力作用下物体平衡问题的常用方法有以下几种:(1)力的合成、分解法。(2)矢量三角形法。(3)正交分解法。(4)正弦定理法。(5)三力汇交原理。
突破策略
一、共点力
物体同时受几个力的作用,如果这几个力都作用于物体的同一点或者它们的作用线交于同一点,这几个力叫共点力。能简化成质点的物体受到的力可视为共点力。
二、平衡状态
物体保持静止或匀速运动状态(或有固定转轴的物体匀速转动)
注意:这里的静止需要二个条件,一是物体受到的合外力为零,二是物体的速度为零,仅速度为零时物体不一定处于静止状态,如物体做竖直上抛运动达到最高点时刻,物体速度为零,但物体不是处于静止状态,因为物体受到的合外力不为零。
共点力的平衡:如果物体受到共点力的作用,且处于平衡状态,就叫做共点力的平衡。
共点力的平衡条件:为使物体保持平衡状态,作用在物体上的力必须满足的条件,叫做两种平衡状态:静态平衡v=0;a=0, 动态平衡v≠0;a=0
①瞬时速度为0时,不一定处于平衡状态。 如:竖直上抛最高点。只有能保持静止状态而加速度也为零才能认为是平衡状态。
②物理学中的“缓慢移动”一般可理解为动态平衡。
三、共点力作用下物体的平衡条件
(1)物体受到的合外力为零即F合=0,其正交分解式为F合x=0;F合y=0。
(2)某力与余下其它力的合力平衡(即等值、反向)。
二力平衡:这两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,并作用于同一物体(要注意与一对作用力与反作用力的区别)。
三力平衡:三个力的作用线(或者反向延长线)必交于一个点,且三个力共面。称为汇交共面性。其力大小符合组成三角形规律。
三个力平移后构成一个首尾相接、封闭的矢量Δ形;任意两个力的合力与第三个力等大、反向(即是相互平衡)。
推论:①非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。
②几个共点力作用于物体而平衡,其