力的平衡計算方法動態(tài)平衡

1、專題：物體的平穩(wěn) 一,什么是平穩(wěn)狀態(tài)： 1,平穩(wěn)狀態(tài)： 勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài) ； 2,平穩(wěn)的條件： F 合 =0（1）當受到 n 個力平穩(wěn)時,前（ n-1）個力的合力與最終一個力 等大反向,如圖 1 中 F1, F2, F3, F4 的合力與 等大反向； （2）其中的幾個力的合力與其它幾個力的合力等大反向,如圖 1中, F1 與 F2 的合力與 的合力等大反向； （3）當 F 合=0 時,如撤去某個力 F,那么原先的平穩(wěn)將會打破,剩余的幾個力與撤去的那 個力等大反向,如圖 1 中任意撤去 F1,就剩余的 F2, F3 , F4, F5 的合力為？ （4）當 F 合=0 時,將受力圖示的矢

2、量平移,能組成一個首尾相連的封閉多邊形,當只受三 個力平穩(wěn)時,力矢量平移,能組成一個首尾相連的封閉的三角形； （5）當物體受三個力的作用而平穩(wěn)時,某任意兩個力（作用線）將分居在第三個力（作用 線）的兩側(cè)； （6）假如某一個物體受到三個力（這三個力在同一平面內(nèi),但不在同始終線上）處于平穩(wěn) 狀態(tài),那么這三個力的作用線（或其延長線）必共點,即相交于一點,我們稱之為三 力匯交原理； 4,相關(guān)的習(xí)題： （1）,物體在共點力的作用下,以下說法正確選項（ ） A ,物體的速度在某一時刻等于零時,物體就確定處于平穩(wěn)狀態(tài)； B ,物體相對另一個物體保持靜止時,物體確定處于靜止狀態(tài)； C,物體所受合力為零時,就確

3、定處于平穩(wěn)狀態(tài)； D ,物體做勻加速運動時,物體處于平穩(wěn)狀態(tài)； （2）,以下物體處于平穩(wěn)狀態(tài)的是（ ） A ,飛船勻速落到地面的過程 C,汽車停在斜面上 B ,汽車在水平路面上啟動或剎車的過程 D ,物體上拋運動到最高點的瞬時 （3）,春天許多人放風(fēng)箏,會放風(fēng)箏的人,可使風(fēng)箏靜止在空中,以下四幅圖中 AB 代表風(fēng) 箏截面, OL 代表風(fēng)箏線,風(fēng)向水平,風(fēng)箏可能靜止的是（ ）提示： 風(fēng)對風(fēng)箏 的作用力垂直于風(fēng)箏的表面 B B B 風(fēng)向 A B 風(fēng)向 風(fēng)向 風(fēng)向 A A A A , B, C, D, （4）,在以下共點力中可能使物體處于平穩(wěn)狀態(tài)的是（ ） A , 3N,3N,3N B, 2N,3N

4、,7N C, 1N,2N,4N D , 3N,4N,5N f N（5）,重為 G 的物體靜止在傾角為 的斜面上,物體受力如 2 所示, 圖 這些力之間的關(guān)系是（ ） A , N=Gcos B, f=Gsin C,f+N=G D, G = N + f 2 2 2 G 圖 2 （6）,如右圖 3,棒的一端支在地面上,另一端受力 F 的作用,棒呈 F 現(xiàn)平穩(wěn)狀態(tài),就地面對棒的作用力方向是（ ） A ,總是偏離棒的左邊,如 F1 B,總是偏離棒的右邊,如 F3 F3 F2 F4 G F1 圖 3 第 1 頁,共 3 頁C,總是沿棒的方向,如 F2 D ,總是垂直于地面對上,如 F4 二,平穩(wěn)問題的矢量

5、運算方法 - 合成法正交分解法： 1,介紹兩種矢量運算方法： （1）,合成法： 當物體受到三個共點力的作用處于平穩(wěn)狀態(tài)時, 個力等大反向； 任意兩個力的合力必與第三 （2）,正交分解法： 當物體受到多個力作用而處于平穩(wěn)狀態(tài)時,可建立適當?shù)淖鴺讼? 把物 體所的各力沿坐標軸進行分解,然后依據(jù)平穩(wěn)條件列方程求解； 2, 矢量解法的選取 ： （1）,假如物體只受三個力平穩(wěn),可用合成法將三力平穩(wěn)轉(zhuǎn)化為二力平穩(wěn)；說明： （ 1）由于 合成,力的個數(shù)削減,三力平穩(wěn)轉(zhuǎn)化為二力平穩(wěn)； 個相互垂直的力合成較好； （ 2）假如有兩個相互垂直的力,就把這兩 （2）,不管物體受幾個力平穩(wěn),都可以用正交分解法解決；說明

6、： （ 1）由于分解,力的個數(shù) 增多,但只分布在兩個方向上； （ 2）選擇建立適當?shù)闹苯亲鴺讼? 3, 例題： （1）關(guān)于三力平穩(wěn)的兩大類解法合成法正交分解法 讓被分解的力盡可能削減； 例 1-1：質(zhì)量為 6kg 的物體靜止在傾角為 37 o 的斜面上, 求物體受到的支持力和摩擦力？ 方法一：合成法： 總結(jié)：利用合成法解題的步驟： （ 1）選擇爭論對象, （ 2）進行受力分析, （ 3）將某兩個 力合成 （假如有兩個相互垂直的力, 方法二：正交分解法： 就最好將它們合成） （ 4）運用幾何的邊角關(guān)系運算所求 總結(jié)：利用正交分解法解題的步驟： （ 1）恰當?shù)倪x取爭論對象； （ 2）對所選的爭論對

7、 象進行受力分析,并畫出受力示意圖； 少；（ 4）寫出兩個方向的平穩(wěn)方程； （ 3）建立合適的直角坐標系,讓被分解的力盡可能的 鞏固：如以下圖,一只球用 OA 和 OB 拉住, OA 水平, OB 與水平方向成 60 o 角,這時, OB 繩受到的拉力為 8N,求小球的重力及 OA 繩拉力的大?。?o60 （2）,關(guān)于受到四個或更多個力的解法正交分解法 ； 假如在兩個相互垂直的方向上受到的合力為零,就全部力的合力為零；反之,假如所 有力的合力為零, 就將力分解在兩個相互垂直的方向上后, 每個方向上的合力也為零； 從而 得到平穩(wěn)條件 F 合 =0 的重量表達式是： Fx 合 =0 , Fy 合=

8、0,即平穩(wěn)時物體在兩個相互垂直的坐 標軸上的合力也為零； 例 2-1：物體 G=200 牛頓,被 F=40 牛頓拉著在水平面上勻速運動,如圖,求動摩擦因 數(shù) 為多少？ 第 2 頁,共 3 頁F 例 2-2：在水平路面上用繩子拉一只重為 200 牛頓的箱子,繩子與路面的夾角為 30o, 箱 子和路面的動摩擦因數(shù) ,要勻速移動箱子,需要在繩子上加多大的力？ F 鞏固 1：如下圖,一個質(zhì)量為 m 的物體, 恰好能在傾角為 的斜面上向下勻速下滑,求 它與斜面間的動摩擦因數(shù) 等于多少？ v 鞏固 2：如圖, 重為 G 的物體在傾角為 的斜面上受到沿斜面對上的力仍沿斜面對下勻 速滑動,已知物體與斜面間的動

9、摩擦因數(shù)為 ,求 F 為多大？ v F 三,動態(tài)平穩(wěn)問題及處理方法： 1,什么是動態(tài)平穩(wěn)？ 通過把握某些物理量,使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢的變化,而在這個過程中物體又處于一系 列的平穩(wěn)狀態(tài),在問題的描述中常用“緩慢” 2,常用的方法： “慢慢”“逐步”等語言描述； （ 1）,運算法：建立因變量與自變量（一般都是某個角度的變化）之間的函數(shù)關(guān)系； 例 1,如以下圖：把球夾在豎直墻 AC 和木板 BC 之間,不計摩擦,球 A F1 F2 B 對墻的壓力為 N 1,球?qū)Π宓膲毫?N2,在將板 BC 逐步放至水平的過程中, 以下說法正確選項（ ） CA , N1 和N2 都增大 B, N 1 和 N 2 都減小 C,N 1 增大,N2 減小 D, N1 減小, N 2 增大 鞏固 1：如圖,在細繩的 O 處用水平F2 緩慢拉起重物,在此過程中, 力 繩的拉力 F1 和 F2 的變化情形是： （ ） A ,F1 和 F2 都變小 B, F1 和 F2 都變大 C,F1 變小, F2 變大 D,