共點力的平衡及其應(yīng)用

《共點力的平衡及其應(yīng)用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、4.3共點力的平衡及其應(yīng)用1．平衡狀態(tài)：物體處于和，我們說物體處于平衡狀態(tài)．2．在共點力作用下處于平衡狀態(tài)的物體所受的合外力，即：.3．三力平衡的條件：任意兩個力的合力與第三個力大小，方向，作用在上．4．多力平衡條件：物體受到幾個共點力的作用而平衡時，其中的任意一個力必定與余下的其他力的合力．5．解共點力平衡問題的基本思路(1)對研究對象進(jìn)行受力分析，作出受力圖．(2)物體在三個力作用下處于平衡狀態(tài)時，常用的解題方法有：力的分解法、力的合成法．(3)共面的非平行的三個力平衡時：其中任意兩個力的合力必與第三個力等值反向，且

2、三個力的作用線必交于一點．(4)物體在三個或三個以上力作用下處于平衡狀態(tài)時，通常應(yīng)用正交分解法．靜止勻速直線運動F合＝0為零相等相反一條直線平衡一、共點力作用下物體的平衡●要點梳理物體的平衡狀態(tài)一個物體在共點力作用下，如果保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，則這個物體就處于平衡狀態(tài)．如光滑水平面上勻速直線滑動的物塊；沿斜面勻速直線下滑的木箱；天花板上懸掛的吊燈等，這些物體都處于平衡狀態(tài)．物體處于平衡狀態(tài)時分為兩類：一類是共點力作用下物體的平衡；另一類是有固定轉(zhuǎn)動軸物體的平衡．在這一節(jié)我們只研究共點力作用下物體的平衡．共點力作用下

3、物體的平衡又分為兩種情形，即靜平衡(物體靜止)和動平衡(物體做勻速直線運動)．●疑點辨析對靜止的理解：靜止與速度v＝0不是一回事．物體保持靜止?fàn)顟B(tài)，說明v＝0，a＝0，兩者必須同時成立．若僅是v＝0，a≠0，如上拋到最高點的物體，此時物體并不能保持靜止，上拋到最高點的物體并非處于平衡狀態(tài)．所以平衡狀態(tài)是指加速度為零的狀態(tài)，而不是速度為零的狀態(tài)．二、共點力作用下的平衡條件●要點梳理共點力作用下物體處于平衡狀態(tài)的力學(xué)特點是所受合外力F合＝0.例如，圖甲中，放在水平地面上的物體保持靜止，則此物體所受的重力和支持力是一對平衡力，

4、其合力為零．甲　　　　　　　　　乙又如圖乙中，若物體沿斜面勻速下滑，則f與N的合力必與重力G等大、反向，故仍有F合＝0.●重點解讀(1)若物體在兩個力同時作用下處于平衡狀態(tài)，則這兩個力大小相等、方向相反，且作用在同一條直線上，其合力為零，這就是初中學(xué)過的二力平衡．(2)若物體在三個非平行力同時作用下處于平衡狀態(tài)，則這三個力必定共面共點(三力匯交原理)，合力為零，稱為三個共點力的平衡，其中任意兩個力的合力必定與第三個力大小相等，方向相反，作用在同一條直線上．(3)物體在n個非平行力同時作用下處于平衡狀態(tài)時，n個力必定共點，

5、合力為零，稱為n個共點力的平衡，其中任意(n－1)個力的合力必定與第n個力等值反向，作用在同一直線上．由牛頓第二定律知道，作用于物體上力的平衡是物體處于平衡狀態(tài)的原因，物體處于平衡狀態(tài)是力的平衡的結(jié)果．三、共點力平衡條件的應(yīng)用●重點解讀現(xiàn)實生活中，物體在力的作用下處于平衡的情況隨處可見，站著的人在重力和地面支持力的作用下，處于靜止的平衡狀態(tài)，這叫做靜態(tài)平衡；跳傘運動員在降落過程中，當(dāng)其勻速降落時，他所受的重力與降落傘的拉力及空氣阻力相平衡，這叫做動態(tài)平衡．有時，物體就整體而言并不處于平衡狀態(tài)，但它可以在某一方向上處于平衡

6、狀態(tài)．如在海面上加速行駛的快艇，在水平方向上做變速運動，可是它在豎直方向上只受重力和浮力這一對平衡力作用，因此它在豎直方向上處于平衡狀態(tài)．(1)在共點力作用下物體處于平衡狀態(tài)，則物體所受合力為零，因此物體在任一方向上的合力都為零．(2)如果物體只是在某一方向上處于平衡狀態(tài)，則物體在該方向上合力為零，因此可以在該方向上應(yīng)用平衡條件列方程求解．平衡狀態(tài)的判斷下列物體處于平衡狀態(tài)的是()A．靜止在粗糙斜面上的物體B．物體在光滑斜面上由靜止釋放后沿斜面自由下滑C．在平直公路上勻速行駛的汽車D．做自由落體運動的物體在剛開始下落時【

7、解析】在共點力作用下處于平衡狀態(tài)的物體，必然同時具備兩個特點：從運動狀態(tài)來說，物體保持靜止或勻速運動，加速度為零；從受力情況來說，合力為零．顯然，靜止在粗糙斜面上的物體和勻速行駛的汽車都處于平衡狀態(tài)，而沿光滑斜面由靜止加速下滑的物體，加速度不等于零，不處于平衡狀態(tài)，做自由落體運動的物體在剛開始下落時，盡管速度v＝0.但加速度a＝g≠0，合力F＝G≠0，故也不處于平衡狀態(tài)．【答案】AC【方法總結(jié)】判斷物體是否處于平衡狀態(tài)的方法：(1)根據(jù)物體的運動狀態(tài)(看運動狀態(tài)是靜止，還是勻速運動)(2)根據(jù)物體的受力情況(看合力是否為

8、零)．下列說法正確的是()A．豎直上拋物體達(dá)最高點時，物體處于平衡狀態(tài)B．電梯勻速上升時，電梯中的人處于平衡狀態(tài)C．豎直彈簧上端固定，下端掛一個重物，平衡后用力F將它在拉下一段距離后突然撤去力F，重物仍處于平衡狀態(tài)D．只有加速度為零的物體才處于平衡狀態(tài)【解析】因為重物上升到最高點時速度為零，加速度是g，所以物體不處于