解决共点力的平衡问题 1.理解牛顿第一定律的内容 2.知道力对运动状态的具体影响 3.掌握解决平衡问题的两种方法 1. 牛顿第一定律 （1）内容：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态 （2）理解： ①牛顿第一定律揭示了一种特殊的力与运动的对应关系 合外力为零平衡状态（匀速直线运动或静止） 我们常常利用这种对应关系去解决平衡状态下的力学问题、去分析物体的运动状态。 ②牛顿第一定律揭示了力的作用效果：改变物体的运动状态 根据教材上牛顿第一定律的最后一句话，表明力的作用效果为改变物体的运动状态，但力如何改变物体的运动状态，该定律只是轻描淡写的一带而过，很容易被人忽略，然而力如何改变物体的运动状态，这恰恰是分析物体的运动性质的关键所在，以致于有很多同学上完整个高中物理新课内容后，不会分析物体的运动性质，一轮复习时有必要在此处花费一些功夫让学生理解力对物体运动状态的影响的详细情况。 2. 应用拓展 （1）分析运动性质 力改变物体的运动状态表现为：①改变速度的大小、②改变速度的方向。 力改变物体的运动状态具体情形为：①当力与物体的初速度共线时，力只改变速度的大小，若同向（F合与v0），则加速，若反向，则减速；②当力与速度垂直时，力只改变速度的方向，如向心力；③若互成角度，力在平行于速度方向和垂直于速度方向皆有分力，既改变速度的大小又改变速度的方向，物体将做速率变化的曲线运动。我们常常利用上述结论去分析物体的运动性质。 （2）解决共点力的平衡问题 共点力的平衡问题解决办法主要有下面两种方法： ①矢量三角形：若物体受到三个力F1、F2、F3处于平衡状态，可采用矢量三角形来解决，具体步骤为： a.做出物体受力示意图 b.做出矢量三角形（将三个力平移在一起构成首尾相连的矢量三角形，如果题目的图形中有三角形，且三角形的三条边与物体所受的三个力方向都平行，则可借助它来表示三个力） c.列出力学关系方程（三个力的力学关系可用三角形的三角函数来表示） ②正交分解法：若物体受到多个力F1、F2、F3…Fn处于平衡状态，可采用正交分解法，具体步骤为： a.做出物体受力示意图 b.建立直角坐标系 c.列出力学关系方程 如何建立直角坐标系和列力学方程在考点06中有详细的讲解，这里不做过多的叙述。 例1．（2019·原创经典）一个物体绕图中O点做圆周运动，当物体运动到图中A点时，所受合力F如图所示，Fn、Ft为物体在径向和切向的分力，则关于各个力的作用效果，下列说法正确的是（ ） A．分力Fn的作用效果为改变物体线速度的大小 B．分力Ft的作用效果为改变物体线速度的大小 C．若运动到A点时所受合力F消失，物体将立即停下 D．若运动到A点时所受合力F消失，物体物体将沿切线方向做匀速直线运动 【答案】 BD 【解析】本题考查牛顿第一定律的理解和应用 由于分力Fn与运动方向垂直，所以Fn的作用效果为改变物体线速度的方向，而分力Ft的作用效果为改变物体线速度的大小，A错，B对；若合力F=0，物体将沿切线方向做匀速直线运动，C错，D对。 例2．（2019·全国III卷）用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示。两斜面I、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°。重力加速度为g。当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2，则（ ） A． B． C． D． 【答案】 BD 【解析】本题考查矢量三角形解决共点力的平衡问题 物体的受力示意图及对应的矢量三角形如图，由几何关系可知，F1=mgcos30°，F1=mgsin30°，应选D 变式训练．（2018·浙江省11月选考物理试题）小明在观察如图所示的沙子堆积时，发现沙子会自然堆积成圆锥体，且在不断堆积过程中，材料相 ... ...
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