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课件网) 第3节 共点力的平衡 1.平衡状态:物体保持静止或匀速直线运动状态。 2.平衡状态的特征 (1)静止状态特征:v=0、a=0。 (2)匀速直线运动状态特征:v≠0,a=0。 知识点 1 平衡状态 知识 清单破 1.二力平衡:如图甲所示,N、G两力大小相等,方向相反,合力为零。 知识点 2 共点力平衡的条件 2.三力平衡:如图乙所示,由平行四边形定则,可求出F1、F2的合力F,则转化为二力平衡问题, 即F与F3的合力为零。 3.结论:物体在多个共点力作用下平衡时,合力总等于零。 1.解题的一般步骤 (1)确定研究对象; (2)进行受力分析; (3)选取研究方法; (4)利用平衡条件建立方程; (5)解方程求结果。 2.方法 (1)选研究对象:整体法与隔离法。 (2)研究方法:合成法、分解法、正交分解法、三角形法等。 知识点 3 共点力平衡条件的应用 1.将石块竖直上抛至最高点时v=0,处于平衡状态。 ( ) 石块此时速度为0,但加速度不为零,所以不处于平衡状态。 2.物体的加速度a=0,则物体一定处于静止状态。 ( ) 当物体做匀速运动时,加速度为0,但物体并不处于静止状态。 3.物体在缓慢运动时所处的状态不属于平衡状态。 ( ) 物体在缓慢运动过程中可近似认为处于平衡状态。 4.只要物体做直线运动,物体就处于平衡状态。 ( ) 知识辨析 判断正误,正确的画“ √” ,错误的画“ ” 。 讲解分析 1.对共点力作用下物体的平衡的理解 (1)两种平衡情形 ①静平衡:物体在共点力作用下处于静止状态。 ②动平衡:物体在共点力作用下处于匀速直线运动状态。 (2)“静止”和“v=0”的区别与联系: v=0 疑难1 共点力的平衡条件 疑难 情境破 2.对共点力作用下物体平衡条件的理解 (1)共点力作用下物体的平衡条件有两种表达式: ①F合=0,② ,其中Fx合和Fy合分别是将力进行正交分解后,在沿x轴与y轴方向上的合力。 (2)由平衡条件得出的三个结论: 讲解分析 1.静态平衡问题的处理方法 方法 内容 合成法 物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反 效果分解法 物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按力的效果分解,则其分力和其他两个力满足平衡条件 正交分解法 物体受到三个或三个以上力的作用时,将物体所受的力分解为相互垂直的两组,每组力都满足平衡条件 力的三角形法 对受三个力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移,使三个力组成一个首尾依次相接的矢量三角形,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力 疑难2 各求解共点力作用下物体平衡的方法———整体法与隔离法 2.动态平衡问题的处理方法 方法 步骤 解析法 (1)选某一状态对物体进行受力分析; (2)将物体所受的力按实际效果分解或正交分解; (3)列平衡方程求出未知量与已知量的关系式; (4)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况 图解法 (1)选某一状态对物体进行受力分析; (2)根据平衡条件画出平行四边形或三角形; (3)根据已知量的变化情况画出平行四边形或三角形的边角变化; (4)确定未知量大小、方向的变化 相似三角形法 (1)选某一状态对物体进行受力分析; (2)画出对应的力的三角形和空间几何三角形,确定对应边; (3)利用相似三角形知识列出对应的比例关系式; (4)根据已知量的变化情况确定未知量的变化情况 方法技巧 构建力的矢量三角形的一般原则:不移动大小和方向不变的力,移动大小和方向均变化的力,从动态变化中分析力的大小和方向的变化情况。应用此方法时还应注意以下问题: (1)正确判断力的方向变化及大小变化的范围。 (2)在力的方向变化的过程中,力的大小是否存在极值。 3.多物体平衡问题的处理方法 (1)隔离法:为了研究系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况,一般可采用隔离法。隔离 法是将所确定的研究对象从周 ... ...