復(fù)習(xí)：《物理解題方法與技巧：第一節(jié)-靜力學(xué)》課件(通用)

物理解題方法與技巧第一節(jié)靜力學(xué)主要內(nèi)容：平衡態(tài)問題平衡態(tài)問題的研究方法，從研究對(duì)象的選取看，有整體法和隔離體法；從具體的求解過程看，有定量計(jì)算法(解析法)和定性分析法；從定量計(jì)算法的運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)看，又分為相似三角形法和正弦、余弦定理及直角三角形的邊角關(guān)系等方法。定性分析法，因不要求定量計(jì)算，一般采用圖示法(力三角形法或平行四邊形法)。另外還有常見的假設(shè)法、正交分解法等。第一類：三個(gè)共點(diǎn)力作用下物體平衡問題

解三個(gè)共點(diǎn)力作用下物體平衡問題的常用方法有五種

1、力的合成、分解法

1、力的合成、分解法

對(duì)于三力平衡問題，一般可根據(jù)“任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大反向”的關(guān)系，即利用平衡條件的“等值、反向”原理解答。例題:如圖所示，一小球在紙面內(nèi)來回振動(dòng)，當(dāng)繩OA和OB拉力相等時(shí)，擺線與豎直方向的夾角α為（）A.15°B.30°C.45°D.60°A第一類：三個(gè)共點(diǎn)力作用下物體平衡問題

解三個(gè)共點(diǎn)力作用下物體平衡問題的常用方法有五種

1、力的合成、分解法

2、矢量三角形法

2、矢量三角形法物體受同一平面內(nèi)三個(gè)互不平行的力作用平衡時(shí)，這三個(gè)力的矢量箭頭首尾相接，構(gòu)成一個(gè)矢量三角形，因此可利用三角形法，求得未知力。例題1:圖中重物的質(zhì)量為m，輕細(xì)線AO和BO的A、B端是固定的。平衡時(shí)AO是水平的，BO與水平面夾角為θ。AO的拉力和BO的拉力的大小是（

）

B.C. D.BD2、矢量三角形法

例題2:如圖所示，繩OA、OB等長，A點(diǎn)固定不動(dòng)，在手持B點(diǎn)沿圓弧向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，繩OB線的張力將：（）A.由大變小B.由小變大C.先變小后變大D.先變大后變小C第一類：三個(gè)共點(diǎn)力作用下物體平衡問題

解三個(gè)共點(diǎn)力作用下物體平衡問題的常用方法有五種

1、力的合成、分解法

3、三力匯交原理2、矢量三角形法

3、三力匯交原理

如果一個(gè)物體受到三個(gè)不平行外力的作用而平衡，這三個(gè)力的作用線必在同一平面上，而且必為共點(diǎn)力。例題:如圖所示，兩光滑板AO、BO與水平面夾角都是60o，一輕質(zhì)細(xì)桿水平放在其間，用豎直向下的力F作用在輕桿中間，桿對(duì)兩板的壓力大小為_______。第一類：三個(gè)共點(diǎn)力作用下物體平衡問題

解三個(gè)共點(diǎn)力作用下物體平衡問題的常用方法有五種

1、力的合成、分解法

3、三力匯交原理2、矢量三角形法

4、相似三角形法4、相似三角形法

利用力三角形與幾何三角形相似，兩個(gè)三角形的對(duì)應(yīng)邊成比例，從而求未知力例題:

固定在水平面上光滑半球，球心O的正上方固定一個(gè)小定滑輪，細(xì)繩一端拴一小球，小球置于半球面上的A點(diǎn)，另一端繞過定滑輪，如圖所示．今緩慢拉繩使小球從A點(diǎn)滑到半球頂點(diǎn)，則此過程中，小球?qū)Π肭虻膲毫Υ笮及細(xì)繩的拉力大小T的變化情況是：()A．N變大，T變大；B．N變小，T變大；C．N不變，T變??；D．N變大，T變?。畧D10C第一類：三個(gè)共點(diǎn)力作用下物體平衡問題

解三個(gè)共點(diǎn)力作用下物體平衡問題的常用方法有五種

1、力的合成、分解法

3、三力匯交原理2、矢量三角形法

4、相似三角形法5、拉密定理（正弦定理）法

5、拉密定理（正弦定理）法

三個(gè)共點(diǎn)力平衡時(shí)，每個(gè)力與另外兩個(gè)力夾角的正弦之比均相等，這個(gè)結(jié)論叫拉密定理。表達(dá)式為：F1/sinα＝F2/sinβ＝F3/sinγ例題:如圖甲表示一種簡易起重機(jī)，OA是鋼繩，跟水平方向成30°角；OB是撐桿，跟水平方向成60°角。提起的貨物重5×103N,求鋼繩的拉力和撐桿的支持力各多大？（撐桿自重不計(jì)）30°60°OAB甲60°150°150°FF1F2乙根據(jù)拉密定理有：F2/sin60°=F1/sin150°=F/sin150°則求得：F1＝F2≈8.7×103N。

第二類：多個(gè)共點(diǎn)力作用下物體平衡問題

解多個(gè)共點(diǎn)力作用下物體平衡問題的常方法正交分解法。

可將各力分別分解到軸上和軸上，運(yùn)用兩坐標(biāo)軸上的合力等于零的條件，即、求解，值得注意的是，對(duì)x、y方向選擇時(shí)，要盡可能使落在x、y軸上的力多，且被分解的力盡可能是已知力，不宜分解待求力。如圖所示，只要使連桿AB與滑塊m所在平面間的夾角θ大于某個(gè)值，那么，無論連桿AB對(duì)滑塊施加多大的作用力，都不可能使之滑動(dòng)，且連桿AB對(duì)滑塊施加的作用力越大，滑塊就越穩(wěn)定，工程力學(xué)上稱之為“自鎖”現(xiàn)象。為使滑塊能“自鎖”，θ應(yīng)滿足什么條件？（設(shè)滑塊與所在平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ）例題:第三類：整體法與隔離法整體法整體法是以物體系統(tǒng)為研究對(duì)象，從整體或全過程去把握物理現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律，是一種把具有相互聯(lián)系、相互依賴、相互制約、相互作用的多個(gè)物體，多個(gè)狀態(tài)，或者多個(gè)物理變化過程組合作為一個(gè)融洽加以研究的思維形式。隔離法隔離法就是從整個(gè)系統(tǒng)中將某一部分物體隔離出來，然后單獨(dú)分析被隔離部分的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，從而把復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化為簡單的一個(gè)個(gè)小問題求解。例題1:如圖所示，三個(gè)相同的物體疊放在一起，當(dāng)作用在B物體上的水平力F為2牛頓時(shí)，三個(gè)物體都靜止，則物體A與B之間、B與C之間，C與桌面之間的摩擦力大小分別為：（）A．0，0，0B．0，1牛，1牛C．0，2牛，2牛D．2牛，2牛，2牛C例題2:如圖12所示，兩塊相同的豎直木板之間有質(zhì)量均為的四塊相同的磚，用兩個(gè)大小為F的水平壓力壓木板，使磚塊靜止不動(dòng)。設(shè)所有接觸面均粗糙，則第3塊磚對(duì)第2塊磚的摩擦力為（）

A.0B.0.5mgC.mgD.2mgA例題3:用輕質(zhì)細(xì)線把兩個(gè)質(zhì)量未知的小球懸掛起來，如圖1—2所示，今對(duì)小球a持續(xù)施加一個(gè)向左偏下30°的恒力，并對(duì)小球b持續(xù)施加一個(gè)向右偏上30°的同樣大小的恒力，最后達(dá)到平衡，表示平衡狀態(tài)的圖可能是 （）解析：先以小球a、b及連線組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，因?yàn)橄到y(tǒng)處于平衡狀態(tài)，所受合力必為零，由于Fa、Fb大小相等，方向相反，可以抵消，而(ma+mb)g的方向豎直向下，所以懸線對(duì)系統(tǒng)的拉力T1的方向必然豎直向上.再以b球?yàn)檠芯繉?duì)象，故應(yīng)選A.例題4:有一個(gè)直角架AOB，OA水平放置，表面粗糙，OB豎直向下，表面光滑，OA上套有小環(huán)P，OB上套有小環(huán)Q，兩個(gè)環(huán)的質(zhì)量均為m，兩環(huán)間由一根質(zhì)量可忽略、不何伸長的細(xì)繩相連，并在某一位置平衡，如圖1—4所示.現(xiàn)將P環(huán)向左移動(dòng)一段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)相比，OA桿對(duì)P環(huán)的支持力N和細(xì)繩上的拉力T的變化情況是 （）A．N不變，T變大 B．N不變，T變小C．N變大，T變小 D．N變大，T變大解析：先把P、Q看成一個(gè)整體，豎直方向上只受重力和OA桿對(duì)它的支持力，所以N不變，始終等于P、Q的重力之和。再以Q為研究對(duì)象，拉力T應(yīng)變小.由以上分析可知應(yīng)選B.第四類：共點(diǎn)力作用下物體平衡的極值問題

共點(diǎn)力作用下物體平衡的極值問題

指研究平衡問題中某個(gè)力變化時(shí)出現(xiàn)的最大值或最小值，處理這類問題常用解析法和圖解法。

例題:

有一重量為G的木塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，一人欲用最小的作用力F使木塊做勻速運(yùn)動(dòng)，則此最小作用力的大小和方向應(yīng)如何？第五類：輕桿受力問題1.桿受力處于平衡狀態(tài)，一端可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，則另一端所受合力必沿桿方向。2.輕桿受力處于平衡狀態(tài)，一端固定時(shí)，桿可以承受來自各個(gè)方向的力，從而桿的受力不一定沿桿方