专题受力分析与共点力的平衡VIP免费

专题受力分析与共点力的平衡【教学目标】1．了解共点力的概念2．掌握共点力作用下物体的平衡条件3．会对物体进行受力分析【知识梳理】1．共点力：作用在物体的同一点或作用线相交于一点的几个力叫共点力2．平衡状态：物体保持匀速直线运动状态或静止状态叫做平衡状态，是加速度等于零的状态。3．共点力作用下的物体的平衡条件：物体所受的合外力为零，若采用正交分解法求解平衡问题，则平衡条件为【知识解读】1．受力分析的基本思路把指定物体（研究对象）在特定的物理情境中所受到的所有外力找出来，并画出受力图，这就是受力分析．(1)受力分析的顺序：先找重力，再找接触力（弹力、摩擦力），最后分析其他力（电磁力、浮力等）．(2）受力分析的三个判断依据：①从力的概念判断，寻找对应的施力物；②从力的性质判断，寻找产生的原因；③从力的效果判断，寻找是否产生形变或改变运动状态（是静止、匀速运动还是有加速度）．2.共点力平衡的几种解法(1)力的合成、分解法：对于三力平衡，一般根据“任意两个力的合力与第三个力等大反向”的关系，借助三角函数、相似三角形等手段求解；或将某一个力分解到另外两个力的反方向上，得到的这两个力势必与另外两个力等大、反向；对于多个力的平衡，利用先分解再合成的正交分解法．（2)矢量三角形法：物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接，构成一个矢量三角形；反之，若三个力矢量箭头首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合力必为零，利用三角形法，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识可求得未知力．矢量三角形作图分析法，优点是直观、简便，但它仅适于处理三力平衡问题．（3）正弦定理法：三力平衡时，三个力可构成一封闭三角形，若由题设条件寻找到角度关系，则可用正弦定理列式求解．(4)三力汇交原理：如果一个物体受到三个不平行外力的作用而平衡，这三个力的作用线必在同一平面上，而且必为共点力．（5)正交分解法：将各力分解到x轴上和y轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件，多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡．值得注意的是，对x、y方向选择时，尽可能使落在x、y轴上的力较多；被分解的力尽可能是已知力，不宜分解待求力．3.动态平衡问题的分析在有关物体平衡问题中，存在着大量的动态问题，所谓动态平衡问题是指通过控制某些物1理量，使物体的状态发生缓慢的变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态，解动态问题的关键是抓住不变量，依据不变的量来确定其他量的变化规律，常用的分析方法有解析法和图解法．解析法的基本程序是：对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡方程，求出应变物理量与自变物理量的一般函数关系式，然后根据自变量的变化情况及变化区间确定应变物理量的变化情况．图解法基本程序是：对研究对象在状态变化过程中的若干状态进行受力分析，依据某一参量的变化（一般为某一角），在同一图中作出物体在若干状态下的平衡力图（力的平行四边形或力的三角形），再由动态的力四边形或三角形的边的长度变化及角度变化确定某些力的大小及方向的变化情况．如图甲所示，轻绳AO.BO结于O点，系住一个质量为m的物体,AO,BO与竖直方向分别成α、β角，开始时α+β<90º.现保持O点位置不变，缓慢增加BO与竖直方向的夹角月，直到BO成水平方向，试讨论这一过程中绳AO及BO上的拉力各如何变化．物体受到三个力处于平衡状态，其中重力的大小、方向不变，而FOA的方向不变．因此可以根据平衡条件做无数个矢量三角形，把它们归结叠加到同一个三角形中，如图乙所示，根据角β的变化判断出FOA一直增大，FOB先变小后变大．若a,β都变化，则可以根据正弦定理或三角形相似判断力的变化．4.隔离法和整体法(1)隔离法：将某一物体从系统中隔离出来研究的方法．（2)整体法：将相对位置不变的物体系作为一个整体来研究的方法．（3）当一个系统处于平衡状态时，组成系统的每一个物体都处于平衡状态。一般地，当求系统内各部分间的相互作用时，用隔离法；求系统受到的外力作用时，用整体法．整体法就是将整个系统作为一个研究对象进行分析的方法．其优点是研究对象少，...