物体平衡条件
(1)平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动状态。
一个物体在共点力的作用下,如果保持静止或者做匀速直线运动,我们就说这个物体处于平衡状态。
由此可见,平衡状态分两种情况:
一种是静态平衡,此时,物体运动的速度v=0,物体的加速度a=0;
另一种状态是动态平衡,此时,物体运动的速度v≠0,物体的加速度a=0。
(2)物体处于平衡状态,其受力必须满足合外力为零,即F合=0,加速度=0.这就是共点力作用下物体的平衡条件。
拉密定理
如果物体在三个共点力作用下处于平衡状态,那么这个力的大小分别与另外两个力的夹角的正弦成正比。
平衡条件的推论
(1)二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等、方向相反,为一对反力。
(2)三力平衡:如果物体在三个力的作用下处在平衡状态,那么这三个力不是平行的话就必共点,而且其中两个力的合力必与第三个力大小相等、方向相反。
根据这个特点,我们求解三力平衡问题时,常用的方法是力的合成法,当然也可以用分解法(包括正交分解)、力的矢量三角形法和相似三角形法等。
(3)多力平衡:如果物体受多个力作用处于平衡状态,其中任何一个力与其余力的合力大小相等、方向相反。
平衡问题处理方法
方法 |
基本思路 |
求解方法 |
条件 |
正交分解 |
变矢量运算为代数运算 |
将个力分解到x轴和y轴上,运用两坐标轴的合力等于0的条件列方程求解∑Fx=0,∑Fy=0 |
三个或三个以上共用力作用下物体的平衡 |
矢量三角法 |
构建矢量三角形,利用几何知识求解 |
物体受同一平面内三个互不平行的力作用处于平衡状态时,这三个力的矢量箭头首尾相接,构成一个矢量三角形;反之,若三个力矢量箭头首尾相接恰好构成三角形,则这三个力的合力必为零,利用有关数学知识可求出未知力 |
三力平衡 |
力的合成法 |
通过平行四边形定则,构建矢量三角形,利用几何知识求解 |
物体受三力平衡时,任意两个力的合成与与第三个力等大反向,可以应用三角函数、相似三角等知识求解 |
三力平 |
高一物理上册第四章共点力的平衡及其应用知识点.doc
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