粤教版高中物理必修一课件-共点力的平衡条件及其应用.ppt

* 　共点力的平衡条件及其应用 考点1 物体的受力分析 1．受力分析的步骤 (1)选取对象：研究对象可以是质点、结点、某个物体、或 几个物体组成的系统．原则上使问题的研究处理尽量简便． (2)按顺序找力：把研究对象从周围的环境中隔离开来，分 析周围物体对研究对象的力的作用．按照先场力(重力、电场力、 磁场力等)，后______力(弹力、摩擦力)，再按其他力的顺序进 行分析．注意分析的力为______力，如重力、弹力、摩擦力等， 不要分析效果力，如向心力、回复力等． 接触 性质 (3)画出受力示意图：把物体所受的力一一画在受力图上， 并标明各力的方向，注意不要将施出的力画在图上． (4)检验：防止错画、漏画、多画力． 2．隔离法与整体法 (1)整体法：以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求 解．在许多问题中可以用整体法比较方便，但整体法不能求解 系统的内力． 整体 隔离 (2)隔离法：把系统分成若干部分并隔离开来，分别以每一 部分为研究对象进行受力分析，分别列出方程，再联立求解． (3)通常在分析外力对系统作用时，用______法；在分析系 统内各物体之间的相互作用时，用______法．有时在解答一个 问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交叉使用． 1．(单选)如图 2－3－1 所示，物体 A 靠在竖直墙面上，在 ) C 力 F 作用下，A、B 保持静止．物体 B 的受力个数为( 图 2－3－1 A．2 B．3 C．4 D．5 解析：墙对 A 无弹力．以物体 B 为研究对象，B 受重力， 向上的外力 F，A 对 B 的压力 N，物体 B 有相对 A 上移的运动 的趋势，故 A 对 B 的静摩擦力沿斜边向下．如图 4 所示． 图 4 2．(单选)表面光滑、半径为 R 的半球固定在水平地面上， 球心 O 的正上方 O′处有一无摩擦定滑轮，轻质细绳两端各系 一个小球挂在定滑轮上，如图 2－3－2 所示．两小球平衡时， 若滑轮两侧细绳的长度分别为 L1＝2.4 R 和 L2＝2.5R，则这两个 ) D 小球的质量之比 m1∶m2为(不计球的大小) ( 图 2－3－2 A．24∶1 B．25∶1 C．24∶25 D．25∶24 解析：对小球 m2 进行分析，如图 5 所示，显然△O′OP与 △PBQ 相似．设 OO′＝H，OP＝R，O′P＝L2，由相似三角形 性质有 m2g/H＝N/R ＝F2/L2 ，则 m2 ＝F2H/gL2 ，同理可得 m1 ＝ F1H/gL1，而 F1＝F2，所以 m1∶m2＝L2∶L1＝2.5∶2.4＝25∶24. 图 5 考点 2 共点力平衡的处理方法 1．共点力：作用在同一点的力、或力的作用线延长交于一 点的力称为共点力． 零 2．共点力平衡条件：物体受到的合外力为_____，物体将 处于平衡状态． 静止 匀速直线 (1)一个物体在共点力作用下，如果保持______或_________ 运动，则该物体处于平衡状态． (2)平衡条件的推论 ①物体在多个共点力作用下处于平衡状态，则其中的一个 力与其余力的合力__________． 等大反向 ②物体在同一平面内的三个互不平行的力的作用下处于平 衡状态时，这三个力必为共点力． ③物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，这三个力的 有向线段必构成封闭三角形，即表示这三个力的矢量首尾相接， 恰能组成一个封闭三角形． 3．共点力平衡的基本解题方法 (1)力的合成与分解法 ①分析物体的受力，把某两个力进行合成，将三力转化为 二力，构成一对平衡力． ②把重力按实际效果进行分解，将三力转化为四力，构成 两对平衡力． (2)正交分解法 物体受到三个或三个以上的力作用时，常用正交分解法列 平衡方程．为简化解题步骤，坐标系的建立应达到尽量少分解 力的要求．正交分解一般按如下步骤： ①以力的作用点为原点作直角坐标系，标出 x 轴和 y 轴； ②将与坐标轴成角度的力分解成 x 轴和 y 轴方向的两个分 力，并在图上标明，用符号 Fx 和 Fy 表示； ③在图上标出与 x 轴或与 y 轴的夹角，然后列出 Fx、Fy 的 数学表达式．与两轴重合的力就不需要分解． ④列出 x 轴方向上的各分力的合力和 y 轴方向上的各分力 的合力的两个方程，然后再求解． (3)力的三角形法 对受三力作用而平衡的物体，将力平移后，这三个力便组 成一个首尾依次相接的封闭的力三角形．力三角形在处理静态 平衡和动态平衡问题中时常用到． (4)相似三角形法 物理上的矢量可用有向线段