微型专题力的合成与分解简单的共点力的平衡问题VIP免费

第 1 页微型专题力的合成与分解简单的共点力的平衡问题[学习目的 ]1.进一步理解力的效果分解法和正交分解法.2.理解什么是平衡状态，掌握共点力的平衡条件 .3.会用合成法或正交分解法求解平衡问题.一、共点力平衡的条件及三力平衡问题1.平衡状态： 物体处于静止或匀速直线运动的状态.2.平衡条件： 合外力等于0，即 F 合＝ 0.3.推论(1)二力平衡：假设物体在两个力作用下处于平衡状态，那么这两个力一定等大、反向.(2)三力平衡：假设物体在三个共点力作用下处于平衡状态，那么任意两个力的合力与第三个力等大、反向 .(3)多力平衡：假设物体在n 个共点力作用下处于平衡状态，那么其中任意n－1 个力的合力必定与第 n 个力等大、反向.例 1在科学研究中， 可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图1 所示 .仪器中一根轻质金属丝悬挂着一个金属球.无风时，金属丝竖直下垂；当受到沿程度方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度.风力越大，偏角越大.那么风力大小F 跟金属球的质量m、偏角θ之间有什么样的关系呢？图 1答案F＝mgtan θ解析选取金属球为研究对象，它受到三个力的作用，如图甲所示.金属球处于平衡状态，这三个力的合力为零.可用以下两种方法求解.解法一力的合成法如图乙所示， 风力 F 和拉力 FT 的合力与重力等大反向，由平行四边形定那么可得F＝mgtan θ.解法二正交分解法以金属球为坐标原点，取程度方向为x 轴，竖直方向为y 轴，建立直角坐标系，如图丙所示.由程度方向的合力Fx 合和竖直方向的合力F y 合分别等于零，即F x 合＝F Tsin θ－F＝0F y 合＝F Tcos θ－mg＝0解得 F＝mgtan θ.【考点】 静态平衡问题分析第 2 页【题点】 三力平衡问题物体在三个力或多个力作用下的平衡问题，一般会用到力的合成法、效果分解法或正交分解法，选用的原那么和处理方法如下：1.力的合成法 —— 一般用于受力个数为三个时1 确定要合成的两个力；2 根据平行四边形定那么作出这两个力的合力；3 根据平衡条件确定两个力的合力与第三个力的关系等大反向；4 根据三角函数或勾股定理解三角形.2.力的效果分解法—— 一般用于受力个数为三个时1 确定要分解的力；2 按实际作用效果确定两分力的方向；3 沿两分力方向作平行四边形；4 根据平衡条件确定分力及合力的大小关系；5 用三角函数或勾股定理解直角三角形.3.正交分解法 —— 一般用于受力个数为三个或三个以上时1 建立直角坐标系；2 ...