高一物理：共点力作用下物体的平衡

一、力的合成1、合力与分力：如果几个力共同作用产生的与某一个力单独作用时的相同，则这一个力为那几个力的，那几个力为这一个力的．2、共点力：几个力都作用在物体的，或者它们的相交于一点，这几个力叫做共点力．3、力的合成：求几个力的的过程叫做力的合成．效果效果合力分力同一点作用线合力复习•4．力的运算法则•(1)平行四边形定则：求两个互成角度的的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作，这两个邻边之间的对角线就表示合力的．•(2)三角形定则：把两个矢量的从而求出合矢量的方法(如图甲、乙所示)．共点力平行四边形大小和方向首尾连接起来共点力的平衡条件一个物体在共点力作用力下，如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。静止或匀速直线运动△v＝0a＝0F合＝0共点力作用下的平衡条件一、共点力的平衡条件1.平衡状态：思考静止与速度v＝0是一回事吗？竖直向上抛出一个物体，当物体到达最高点时，速度为0，加速度为0吗？或者说合外力为0吗？G注意：加速度为0时速度不一定为0；速度为0时加速度不一定为0。两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。（合力为零）物体在二个力共同作用下处于平衡状态的条件F1F2F1F2三力平衡条件：物体在同一个平面内三个力作用下处于平衡状态时,若这三个力不平行,则这三个力必共面且作用线相交于一点,任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。三力平衡三力平衡与三角形法则：物体在共点力的作用下处于平衡状态，表示这三个力的有向线段必构成一个封闭的三角形如下图所示，F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形，这三个力的合力最大的是()解析：由矢量合成法则可知A图的合力为2F3，B图的合力为0，C图的合力为2F2，D图的合力为2F3，因F2为直角三角形的斜边，故这三个力的合力最大的为C图．答案：CABOθ三力平衡FAG沿OA方向：F1－FA=Gsinθ－FA＝0沿OB方向：F2－FB=Gcosθ－FB＝0θABOGF1F2θFB城市中的路灯、无轨电车的供电线路等，经常用三角形的结构悬挂。图4.7—2为这类结构的一种简化模型。图中硬杆）OB可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动，钢索和杆的重量都可忽略。如果悬挂物的重量是G，角AOB等于θ，钢索OA对O点的拉力和杆OB对O点的支持力各是多大？[例题]GoAB解：以O点为研究对象。3F2F1F由于重物处于静止状态，悬绳对O点的作用力由于O点静止不动，处于平衡状态，所受合力为零sinsin31GFFtancos12GFF则：0cos12FF（1）OA的拉力硬杆OA的支持力0sin31FF（2）xyyF1xF1讨论：当θ很小时，sinθ和tanθ都接近于0，F1、F2都会很大，因而必须合理选择θ的大小。多力平衡多力平衡条件：物体受到几个共点力的作用而平衡时，其中的任意一个力必定与余下的其他力的合力等大反向。F4F3F2F1例：物体在四个共点力的作用下保持平衡，如果撤去力F1，而保持其余三个力不变，求这三个力的合力的大小和方向例题：作用在物体上的同一平面内的四个共点力合力为零，若其中F2、F3、F4大小和方向保持不变，F1逆时针方向转过900，而大小保持不变，则此物体所受的合力大小为多少？F234F1F1F3F2F4（2）对研究对象进行受力分析，并画受力图；（5）解方程，进行计算和讨论。小结：结合例题总结求解共点力作用下平衡问题的解题步骤：（1）确定研究对象（4）列方程，共点力的平衡条件是F合＝0；对力的分析利用正交分解时有：①Fx合=0;②Fy合=0（3）据物体的受力和已知条件，采用力的合成、分解、图解、正交分解法，确定解题方法；二、解决动态平衡问题的基本方法：•总结：审题（渐渐、缓缓、缓慢）•受力特点：三个力中，已知一力和另一个力的方向，分析另一个力的大小方向，另一个力的大小如何变化•基本思路：受力分析，图解法一个力F1的大小和方向一个力F2的方向另一个力F3的大小和方向力F2的大小分析FAGFB•巩固练习30°GF2F1F合=G1、对研究对象进行受力分析，作出受力图。2、物体在三个力作用下处于平衡状态，常用解题方法：力的合成法、力的分解法。3、物体在三个以上（或三个）力作用下处于平衡状态，通常应用正交分解法。4、共面的非平行的三个力平衡时：其中任意两个力的合力必与第三个力等值反向且三个力的作用下必交于一点。解共点力平衡问题的基本思路课堂小结：