导学探究促知能 共点力的平衡条件 知识精要 1由平衡条件得出的三个结论 匚力作用、二力等大、反向是对平衡力 共点力匚三力作用任两力的合力与第三个力等大、反向 的平衡 M力作用任一个力与其他所有力的合力等大、反向
一 、 共点力的平衡条件 知识精要 1.由平衡条件得出的三个结论
2求解共点力平衡问题的一般步骤 1)选取研究对象。 (2)将研究对象隔离出来,分析物体的受力情况并画受力示意 图法 (3)根据物体的受力特点选取适当的方法,一般采用正交分解 (4)列方程求解,并检查答案是否完整、合理
2.求解共点力平衡问题的一般步骤 (1)选取研究对象。 (2)将研究对象隔离出来,分析物体的受力情况并画受力示意 图。 (3)根据物体的受力特点选取适当的方法,一般采用正交分解 法。 (4)列方程求解,并检查答案是否完整、合理
3解决共点力平衡问题的四种方法 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 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 物体受到三个或三个以上力的作用时,将物体所受 正交分解法的力分解为相互垂直的两组,每组力都满足平衡条 件 对受三力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移使 力的三 力组成一个首尾依次相接的矢量三角形,根据正 角形法 弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解 知力
3.解决共点力平衡问题的四种方法 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 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 对受三力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移使 三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
思考探究 对甲图中处于静止状态的大石头、乙图中沿水平方向匀速直 线运动的直升机、丙图中静止在三脚架上的照相机 丙 讨论:(1)处于平衡状态的物体其运动特点和受力特点各是 么? (2)如何正确理解共点力作用下物体的平衡条件?
思考探究 对甲图中处于静止状态的大石头、乙图中沿水平方向匀速直 线运动的直升机、丙图中静止在三脚架上的照相机。 讨论:(1)处于平衡状态的物体,其运动特点和受力特点各是什 么? (2)如何正确理解共点力作用下物体的平衡条件?
答案(1)处于平衡状态的物体处于静止状态或处于匀速直线运 动状态两种情况下它们的加速度均为零。在共点力作用下物体处 于平衡状态时,其合力为零,即F合=0 (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可有两种表达式。 F合=0或x合=0 y合≈0其中F合和Fy合分别是将力进行正交分解 后物体在x轴和y轴上所受的合力。 ②由平衡条件得出的结论 a物体在两个力作用下处于平衡状态时,则这两个力必定等大 反向共线,是一对平衡力。 b物体在三个共点力作用下处于平衡状态时任意两个力的合 力与第三个力等大反向共线。 c物体受N个共点力作用处于平衡状态时,其中任意一个力与 其余(N-1)个力的合力一定等大反向共线。 d当物体处于平衡状态时沿任意方向物体所受的含力均为 零
答案:(1)处于平衡状态的物体处于静止状态或处于匀速直线运 动状态,两种情况下它们的加速度均为零。在共点力作用下物体处 于平衡状态时,其合力为零,即 F 合=0。 (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可有两种表达式。 F 合=0 或 𝐹𝑥合 = 0, 𝐹𝑦合 = 0, 其中 Fx 合和 Fy 合分别是将力进行正交分解 后,物体在 x 轴和 y 轴上所受的合力。 ②由平衡条件得出的结论: a.物体在两个力作用下处于平衡状态时,则这两个力必定等大 反向共线,是一对平衡力。 b.物体在三个共点力作用下处于平衡状态时,任意两个力的合 力与第三个力等大反向共线。 c.物体受 N 个共点力作用处于平衡状态时,其中任意一个力与 其余(N-1)个力的合力一定等大反向共线。 d.当物体处于平衡状态时,沿任意方向物体所受的合力均为 零