必修一物理 复习课件知识讲解 求解平衡力的几种方法 基础电子版免费下载

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1、防作弊页眉求解平衡力的几种方法编稿：周军审稿：吴楠楠【学习目标】1.知道什么叫力的平衡，什么叫共点力作用下物体的平衡状态．2.知道共点力作用下物体的平衡条件，并能用它处理简单的平衡问题．【要点梳理】要点一、共点力的平衡1．共点力是作用于一点，或作用线相交于一点的几个力。2、物体的平衡状态（1）所谓平衡状态，就是物体的运动状态不变，具体表现为两种情况：静止状态和匀速直线运动状态（2）对平衡状态的理解①对于共点力作用下物体的平衡，不要认为只有静止才是平衡状态，匀速直线运动也是物体的平衡状态。因此，静止的物体一定平衡，但

2、平衡的物体不一定静止。②不要把速度为零和静止状态相混淆，静止状态是物体在一段时间内保持速度为零不变，其加速度为零，而物体速度为零可能是物体静止，也可能是物体做变速运动中的一个过渡状态，加速度不为零。由此可见，静止的物体速度一定为零，但速度为零的物体不一定静止。因此，静止的物体一定处于平衡状态，但速度为零的物体不一定处于平衡状态。总之，共点力作用下的物体只要物体的加速度为零，它一定处于平衡状态，只要物体的加速度不为零，它一定处于非平衡状态。3．共点力作用下物体的平衡条件是物体所受外力的合力为零。A．最简单的是物体受两

3、个共点力作用的情况。只要这两个力大小相等、方向相反，合力就为零，这就是所谓的二力平衡问题。B．很多情况是物体在三个共点力作用下处于平衡状态。这时，三个力中的任意一个力总跟另外两个力的合力平衡。C．不难想象如果一个物体在几个共点力作用下处于平衡状态，当撤消其中的一个力时，则其它几个力的合力一定与该力大小相等、方向相反，这时物体将在合力作用下改变原来的平衡状态。要点二、研究共点力的平衡的方法1．研究共点力作用下物体平衡问题的基本方法，是平行四边形法则及相关的三角形计算。2．用正交分解法研究共点力的平衡问题，其平衡条件是

4、合外力的正交分量均为零。即A．正交分解法把矢量运算转化为代数运算B．应用正交分解法的重要环节是坐标系的建立。应使更多的力在坐标轴上，这样分解的力就少一些。要点三、解决物体平衡问题的重要原理1．内容一个物体受到三个不平行的力的作用而平衡，则这三个力必将共点，而且表示这三个力的矢量线段将组成一个封闭的三角形。2．求解（1）若三个共点力使物体平衡，构成的矢量三角形是直角三角形，则可以用三角函数知识求解；若此矢量三角形不是直角三角形，还可以用正弦定理、余弦定理、或三角形相似性求解。 防作弊页脚防作弊页眉（2）若平衡物体受到

5、三个以上不平行且不共点的力作用，若可以忽略物体自身的大小和形状或不涉及转动问题时，可以用力的合成法，把其中作用线相交的力进行合成，从而将多力合成三力，把多力平衡转化为三力平衡，用以上叙述的三力平衡原理解决问题；也可以采用正交分解法，即把物体所受各力按两个特定的互相垂直的方向分解，再根据力的平衡条件，列出力的平衡方程求解。即：这里要注意，互相垂直的两个方向即坐标系方向的选择原则是：要使坐标轴尽可能和更多的力相重合，以免去分解的麻烦。要点四、应用共点力平衡条件解决问题的步骤1、确定研究对象，分析物体的受力情况。注意只能

6、分析物体受到的实际受力，不能算合力、分力，分析受力要完整准确；2、根据实际情况，确定直角坐标系；3、对各力沿坐标轴方向进行正交分解；4、建立平衡方程，若各力作用在同一直线上，可直接用的代数式列方程，若几个力不在同一直线上，可用与联立列出方程组。5、解方程，必要时对结果进行讨论。【典型例题】类型一、对平衡状态和平衡条件的理解例1、（2015淄博会考模拟）下列物体，处于平衡状态的是（）A．静止在水平地面上的篮球B．做平抛运动的钢球C．沿斜面加速下滑的木箱D．正在转弯的火车【答案】A【解析】A、由牛顿第一定律知：静止和匀

7、速直线运动是平衡状态，故A正确。B、平抛运动的物体只受重力，所以合力不为零，故不平衡，B错。C、由于物体加速下滑，故有加速度，由牛顿第二定律知物体不平衡，故C错误。D、正在转弯的火车有向心加速度，由牛顿第二定律知物体所受合力不为零，不平衡，故D错误。【点评】在共点力的作用下，物体如果处于平衡状态，则该物体必同时具有以下两个特点：从运动状态来说，物体保持静止或者匀速直线运动，加速度为零；从受力情况来说，合力为零。举一反三【变式】如果两个力彼此平衡，则它们（）A．必是作用力与反作用力B．必是同种性质的力C．必不是作用力

8、与反作用力D．必不是同种性质的力【答案】C【解析】作用在同一物体上的两个力，只要大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，就是一对平衡力，但这两个力可以是同种性质的力，也可不是。而作用力与反作用力是作用在两个相互作用的物体之间的力，必是同种性质的力，但两者作用在不同的物体上，根本谈不上平衡的问题。本题的正确选项应为C。【点评】作用力和反作用力一定是同种性质的力