一、对共点力平衡的理解1
对静止状态的理解静止与速度 v=0 不是一回事
物体保持静止状态,说明 v=0 ,a=0 ,两者同时成立
若仅是 v=0 , a≠0 ,如自由下落开始时刻的物体,并非处于平衡状态
平衡状态与运动状态的关系平衡状态是运动状态的一种,平衡状态是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态
共点力平衡的条件:物体所受的合外力为零
数学表达式有两种:( 1 ) F 合 =0 ;( 2 )Fx 合和 Fy 合分别是将力进行正交分解后,物体在 x 轴和 y 轴上所受的合力
xyF0F0合合4
共点力平衡的几种常见类型( 1 )物体受两个力平衡时,这两个力等大反向 , 是一对平衡力
( 2 )物体受三个力平衡时,任意两个力的合力与第三个力等大反向
( 3 )物体受三个以上的力平衡时,其中任意一个力与另外几个力的合力等大反向
解题方法处理共点力的平衡问题时正确的受力分析是关键
当物体受三个力(不平行)而平衡时 , 这三个力一定是共点力 ,常用以下两种方法处理问题 :( 1 )三角形法 :① 根据平衡条件 , 任两个力的合力与第三个力等大反向 , 把三个力放于同一个三角形中 , 三条边对应三个力 , 再利用几何知识求解
② 三个力可以构成首尾相连的矢量三角形 , 这种方法一般用来讨论动态平衡问题较为方便
( 2 )正交分解法利用三角形法解题时构造的三角形一般为直角三角形才能解出结果
若三个力不能构成直角三角形 , 或物体受力较多 , 一般采用正交分解法求解 , 物体处于平衡状态时 , 平衡条件为xyF0F0 物体受多个力平衡时,我们可以通过求出其中几个力的合力,将多个力的平衡问题转化为二力平衡或三力平衡问题
【典例 1 】 (2011· 霍州高一检测 ) 如图所示,质量为 m 的物体,