高一物理人教版必修一 34共點力的平衡之處理靜態(tài)平衡問題常用的方法

1、共點力的平衡之處理靜態(tài)平衡問題常用的方法重/難點重點：共點力的平衡。難點：解三個共點力作用下物體平衡問題的常用方法。重/難點分析重點分析：如果物體在兩個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個力必定大小相等，方向相反。如果物體在三個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等，方向相反。如果物體受多個力作用處于平衡狀態(tài)，其中任何一個力與其余力的合力大小相等，方向相反。難點分析：解共點力作用下物體平衡問題的常用方法有以下幾種：（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）三力匯交原理。突破策略一、共點力物體同時受幾個力的作用，如果這幾個

2、力都作用于物體的同一點或者它們的作用線交于同一點，這幾個力叫共點力。能簡化成質(zhì)點的物體受到的力可視為共點力。二、平衡狀態(tài)物體保持靜止或勻速運動狀態(tài)（或有固定轉(zhuǎn)軸的物體勻速轉(zhuǎn)動）注意：這里的靜止需要二個條件，一是物體受到的合外力為零，二是物體的速度為零，僅速度為零時物體不一定處于靜止狀態(tài)，如物體做豎直上拋運動達到最高點時刻，物體速度為零，但物體不是處于靜止狀態(tài)，因為物體受到的合外力不為零。共點力的平衡：如果物體受到共點力的作用，且處于平衡狀態(tài)，就叫做共點力的平衡。共點力的平衡條件：為使物體保持平衡狀態(tài)，作用在物體上的力必須滿足的條件，叫做兩種平衡狀態(tài)：靜態(tài)平衡v=0;a=0, 動態(tài)平衡v0;a=

3、0 瞬時速度為0時,不一定處于平衡狀態(tài)。 如:豎直上拋最高點。只有能保持靜止狀態(tài)而加速度也為零才能認為是平衡狀態(tài)。物理學中的“緩慢移動”一般可理解為動態(tài)平衡。三、共點力作用下物體的平衡條件（1）物體受到的合外力為零即F合=0，其正交分解式為F合x=0；F合y=0。（2）某力與余下其它力的合力平衡（即等值、反向）。二力平衡：這兩個力大小相等，方向相反，作用在同一直線上，并作用于同一物體(要注意與一對作用力與反作用力的區(qū)別)。三力平衡：三個力的作用線(或者反向延長線)必交于一個點,且三個力共面。稱為匯交共面性。其力大小符合組成三角形規(guī)律。三個力平移后構(gòu)成一個首尾相接、封閉的矢量形；任意兩個力的合力

4、與第三個力等大、反向(即是相互平衡)。推論：非平行的三個力作用于物體而平衡，則這三個力一定共點。幾個共點力作用于物體而平衡，其中任意幾個力的合力與剩余幾個力（一個力）的合力一定等值反向。三力匯交原理：當物體受到三個非平行的共點力作用而平衡時，這三個力必交于一點。說明：物體受到N個共點力作用而處于平衡狀態(tài)時,取出其中的一個力,則這個力必與剩下的（N-1）個力的合力等大反向。若采用正交分解法求平衡問題，則其平衡條件為：；求解平衡問題的一般步驟：選對象，畫受力圖，建坐標，列方程?！靖哳l考點突破】考點1、物體的受力分析物體的受力分析是解決力學問題的基礎(chǔ)，同時也是關(guān)鍵所在，一般對物體進行受力分析的步驟如

5、下：1. 明確研究對象。在進行受力分析時，研究對象可以是某一個物體，也可以是保持相對靜止的若干個物體。在解決比較復雜的問題時，靈活地選取研究對象可以使問題簡化。研究對象確定以后，只分析研究對象以外的物體施予研究對象的力（既研究對象所受的外力），而不分析研究對象施予外界的力。2按順序找力。必須是先場力（重力），后接觸力；接觸力中必須先彈力，后摩擦力（只有在有彈力的接觸面之間才可能有摩擦力）。3畫出受力示意圖，標明各力的符號。4需要合成或分解時，必須畫出相應(yīng)的平行四邊形?！纠?】如圖所示，物體A靠在豎直墻面上，在力F作用下，A、B保持靜止。物體B的受力個數(shù)為（ ）A. 2 B. 3 C. 4 D.

6、 5【解析】以物體B為研究對象，B受重力，向上的外力F，A對B的壓力N，物體B有相對A上移的運動的趨勢，故A對B的靜摩擦力沿斜邊向下。如圖所示：【答案】C【規(guī)律總結(jié)】進行受力分析時必須首先確定研究對象，再分析外界對研究對象的作用，本題還可以分析A的受力?？键c2、共點力作用下的物體的平衡【例2】如圖所示，獵人非法獵猴，用兩根輕繩將猴子懸于空中，猴子處于靜止狀態(tài)。以下相關(guān)說法正確的是（ ）A猴子受到三個力的作用B繩拉猴子的力和猴子拉繩的力相互平衡C地球?qū)镒拥囊εc猴子對地球的引力是一對作用力和反作用力D人將繩子拉得越緊，猴子受到的合力越大【解析】以猴子為研究對象，猴子受自身的重力和兩根繩子的拉力

7、，共三個力，繩子拉猴子的力和猴子拉繩子的力是作用力和反作用力，地球?qū)镒拥囊秃镒訉Φ厍虻囊σ彩且粚ο嗷プ饔昧ΓK子拉得越緊，猴子仍然處于靜止狀態(tài)，合力仍然為零?！疽?guī)律總結(jié)】要區(qū)分平衡力和一對相互作用力?？键c3、 共點力平衡的處理方法 1. 三力平衡的基本解題方法 （1）力的合成、分解法： 即分析物體的受力，把某兩個力進行合成，將三力轉(zhuǎn)化為二力，構(gòu)成一對平衡力，二是把重力按實際效果進行分解，將三力轉(zhuǎn)化為四力，構(gòu)成兩對平衡力。（2）相似三角形法: 利用矢量三角形與幾何三角形相似的關(guān)系，建立方程求解力的方法。應(yīng)用這種方法，往往能收到簡捷的效果。2. 多力平衡的基本解題方法：正交分解法 利用正交分解方法解體的一般步驟：（1）明確研究對象；（2）進行受力分析；（3）建立直角坐標系，建立坐標系的原則是讓盡可能多的力落在坐標軸上，將不在坐標軸上的力正交分解；（4）x方向，y方向分別列平衡方程求解?！纠?】傾角為的斜面上有質(zhì)量為m的木塊，它們之間的動摩擦因數(shù)為?，F(xiàn)用水平力F推動木塊，如圖所示，使木塊恰好沿斜面向上做勻速運動。若斜面始終保持靜止，求水平推力F的大小。【解析】分析物體受力情況如圖所示： 由于物體處于平衡狀態(tài)，則有：沿斜面方向: 垂直與斜面方向: 又 解得：?！疽?guī)律總結(jié)】多力平衡問題宜采用正交分解法，采用