4受力分析共點(diǎn)力平衡

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1、.4受力分析　共點(diǎn)力平衡受力分析的常用方法1.整體法與隔離法整體法隔離法概念將運(yùn)動狀態(tài)相同的幾個物體作為一個整體來分析的方法將研究對象與周圍物體分隔開分析的方法選用原則研究系統(tǒng)外的物體對系統(tǒng)整體的作用力或系統(tǒng)整體的加速度研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力注意問題受力分析時不要再考慮系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用力一般隔離受力較少的物體2.假設(shè)法在受力分析時，若不能確定某力是否存在，可先對其做出存在或不存在的情況假設(shè)，然后再就該力存在與否對物體運(yùn)動狀態(tài)影響的不同來判斷該力是否存在．(1)當(dāng)所涉及的物理問題是整體與外界作用時，應(yīng)用整體法分析，可使問

2、題簡單明了，而不必考慮內(nèi)力的作用．(2)當(dāng)涉及的物理問題是物體間的作用時，要應(yīng)用隔離法分析，這時系統(tǒng)中物體間相互作用的內(nèi)力就會變?yōu)楦鱾€獨(dú)立物體的外力．　如圖2－3－3所示，物體B的上表面水平，當(dāng)A、B相對靜止沿斜面勻速下滑時，斜面保持靜止不動，則下列判斷正確的有(　　)圖2－3－3A．物體B的上表面一定是粗糙的B．物體B、C都只受4個力作用C．物體C受水平面的摩擦力方向一定水平向右D．水平面對物體C的支持力小于三物體的重力大小之和【審題視點(diǎn)】　(1)B上表面水平．(2)AB相對靜止且沿斜面勻速下滑．(3)斜面靜止不動．【解析】　當(dāng)A

3、、B相對靜止沿斜面勻速下滑時，斜面保持靜止不動，A、B、C均處于平衡態(tài)，A受重力、B的支持力作用，A、B沒有摩擦力，物體B的上表面可以是粗糙的，也可以是光滑的，A錯；B受重力、C施加的垂直斜面的彈力和沿斜面向上的摩擦力以及A的壓力作用，取A、B、C為整體，由平衡知水平面對C無摩擦力作用，水平面對C的支持力等于三物體重力大小之和，C受重力、B的壓力和摩擦力、水平面的支持力作用，所以B對，C、D錯．【答案】　B解決平衡類問題的常用方法和一般　　　　步驟1．常用方法方法內(nèi)容合成法物體受幾個力的作用，通過合成的方法將它們簡化成兩個力，這兩個

4、力滿足二力平衡條件分解法...物體受到幾個力的作用，將某一個力按力的效果進(jìn)行分解，則其分力和其他力在所分解的方向上滿足平衡條件正交分解法將處于平衡狀態(tài)的物體所受的力，分解為相互正交的兩組，每一組的力都滿足二力平衡條件續(xù)表　　方法內(nèi)容力的三角形法[來源:學(xué)科網(wǎng)ZXXK]物體受同一平面內(nèi)三個互不平行的力的作用平衡時，這三個力的矢量箭頭首尾相接，構(gòu)成一個矢量三角形．若三個力的矢量箭頭首尾相接恰好構(gòu)成三角形，則這三個力的合力必為零，利用三角形定則，根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學(xué)知識可求解未知力2.一般步驟(1)選取研究對象：根據(jù)題

5、目要求，恰當(dāng)選取研究對象，在平衡類問題中，研究對象可以是單個物體，也可以是多個物體組成的系統(tǒng)，還可以是幾個物體相互連接的結(jié)點(diǎn)．(2)分析研究對象的受力情況，畫出受力圖．(3)利用平衡條件建立方程并求解．(1)物體受三個力平衡時，利用力的分解法或合成法比較簡單．(2)解平衡問題建立坐標(biāo)系時，應(yīng)使盡可能多的力與坐標(biāo)軸重合，需要分解的力盡可能少．物體受四個以上的力作用時一般要采用正交分解法．　(單體的平衡問題)一根光滑桿彎成半圓形，桿上穿著質(zhì)量為m的小球，用細(xì)繩系于桿的一端，如圖2－3－5所示，測得細(xì)繩與水平面的夾角為30°，設(shè)細(xì)繩對小球

6、的拉力為FT，球所受桿的彈力為FN.則(　　)圖2－3－5A．FT＝mg，F(xiàn)N＝mgB．FT＝mg，F(xiàn)N＝2mgC．FT＝mg，F(xiàn)N＝mgD．FT＝mg，F(xiàn)N＝mg【解析】　圖a解法一　(正交分解法)對小球受力分析如圖a所示，F(xiàn)N的反向延長線過圓心，由幾何關(guān)系知，小球的重力、細(xì)繩的拉力與半徑的夾角都為30°，沿切線和半徑方向分解G和FT，根據(jù)平衡條件知重力和拉力在切線方向的分力相等，即mgsin30°＝FTsin30°，解得mg＝FT；在垂直于切線方向上，F(xiàn)N＝mgcos30°＋FTcos30°＝mg....圖b解法二　(合成法)作

7、出FT、FN的合成圖．則由三力平衡變成了二力平衡．顯然F＝mg[來源:學(xué)§科§網(wǎng)Z§X§X§K]由圖b中幾何關(guān)系，還可得F＝FT2Fcos30°＝FN解得FT＝mg，F(xiàn)N＝mg.解法三　(分解法)重力mg有兩個效果，有兩個分量，F(xiàn)T′是使繩產(chǎn)生拉力，即FT′＝FT.FN′是造成球?qū)Νh(huán)形桿產(chǎn)生壓力，F(xiàn)N′＝FN.而FT′、FN′可由圖c中幾何關(guān)系求得．圖c圖d解法四　(三角形法)小球受三力(mg、FN、FT)平衡，則三力首尾相連，應(yīng)該形成封閉的三角形，如圖d，由圖中幾何關(guān)系可解得FN、FT大?。甗來源:學(xué)+科+網(wǎng)Z+X+X+K]【答案

8、】　C【即學(xué)即用】2.圖2－3－6(2013屆西安一中模擬)(多體的平衡問題)一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個小球A和B(中央有孔)，A、B間由細(xì)繩連接著，它們處于如圖2－3－6所示位置時恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài)，此時B球與環(huán)中心