力 物体的平衡【教学结构】本章学习重点是:1.重力、弹力、摩擦力的特点,能正确分析物体受力。当物体移动的范围不大时,物体的重力常被看作恒力。弹力的大小和方向和物体的运动情况,物体受到其他力的情况有关,条件变了,弹力往往也变。因此在分析物体的弹力时,不能随意将某些现成结论用上。例如某物体对斜面的压力不一定等于mgcosα,悬线对某物体的拉力不一定等于mg。分析物体受到的摩擦力时,一定要区分静摩擦力和滑动摩擦力。当两物体仅有相对运动趋势时出现的摩擦力叫静摩擦力,它和物体的运动情况、受力情况有关,运动情况变了,其他力变了,静摩擦力的大小和方向也会变化。运动的物体也会受静摩擦力。对于滑动摩擦力,有f=μN,其中N是物体接触面上的压力,请注意只有压力和物体的重力相等时才有f=μmg,这只是特殊情况。2.力的分析与合成,平行四边形定则,三角形定则。合力、分力是等效概念。是将某几个力合成,还是将某个力分解,是根据具体问题由力的效果或解题的需要决定。平行四边形定则是力的合成、分解或矢量的合成、分解的法则,由它可以演变出三角形定则。3.物体静止或匀速运动的状态叫平衡状态。物体平衡的必要条件是力的矢量和为零,简称合力为在分析处于平衡状态物体的受力情况时,通常有以下几步:(1)找一个或几个物体作为研究对象,分析它的受力。选某个物体还是把几个物体当整体作研究对象,是由解题需要决定的。选取研究对象的原则是:既要“暴露”待求量,又要减少未知量。(2)找出研究对象受哪些力,各力的大小和方向如何(其中有已知的,有未知的),画出力的示意图。(3)进行力的合成或分解。当物体受三力而平衡时,可以将力正交分解在两个互相垂直的方向上(正交分解法)或将其中两个力合成(合成法),在许多情况下,后者更方便 。当物体受三个以上力而平衡时,常采用正交分解法。(4)运用平衡条件做判断或列方程求解。如果用正交分解法,则在坐标轴(分解力的方向)方向的力为零;如果用合成法,则某两个力的合力必与第三个力平衡,所有已知力 、未知力的关系都在平行四边形或三角形中。4.力矩、有固定转轴物体的平衡。轴(定点)到力的作用线的距离叫力臂,用 L表示。力与力臂的乘积叫力矩:M=FL。有固定转轴物体的平衡条件是顺时针力矩等于逆时针力矩,或合力矩为零。【解题点要】 一、三力平衡物体受三力作用而平衡时,往往用合成法较方便;当其中一个力变化时,弹力往往随之变化。例1 如图所示,球在...