2012届高三总复习课件(鲁科版)：2.3力的平衡及其应用.ppt

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1、第三节　力的平衡及其应用基础知识梳理一、共点力的平衡1．共点力：力的作用点在物体上的_________或力的__________交于一点的几个力叫做共点力．能简化成质点的物体受到的力可以视为共点力．2．平衡状态：物体处于______状态或_______________状态，叫做平衡状态．(该状态下物体的加速度为零)同一点延长线静止匀速直线运动合外力0思考感悟竖直上抛运动在最高点时速度为零，此时物体是处于平衡状态吗？提示：不是．速度为零，但合外力不为零．二、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________，方向

2、________，为一对__________．2．三力平衡如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的________一定与第三个力大小_____、方向__________．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_______大小_______，方向______．相等相反平衡力合力相等相反合力相等相反课堂互动讲练一、解决共点力平衡问题的常用方法方法内容分解法物体受到几个力的作用，将某一个力按力的效果进行分解，则其分力和其他力在所分解的方向上满足平衡条件合成法物体受几个力的作用，通过合成的方法将它们简化成两个力，这两

3、个力满足二力平衡条件方法内容正交分解法将处于平衡状态的物体所受的力，分解为相互正交的两组，每一组的力都满足二力平衡条件力的三角形法物体受同一平面内三个互不平行的力的作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接，构成一个矢量三角形，反之，若三个力的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，利用三角形定则，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识可求解未知力方法内容图解法对研究对象在状态变化过程中的若干状态进行受力分析，依据某一参量的变化，在同一图中作出物体在若干状态下力的平衡图(力的平行四边形)，再由动态力的平行四边形各边长度变化及角度变化确定力的大

4、小及方向的变化情况相似三角形法通常寻找的是一个力的矢量三角形与几何边长三角形相似，当题目中告诉一些边长关系时往往要用这种方法．但这种方法仅能处理三力平衡问题名师点睛：图解分析法和相似三角形法是解决三力平衡动态问题的最常用的方法，矢量三角形的一边、一角恒定时用图解分析法；矢量三角形的角度都发生变化，但已知几何边长关系时用相似三角形法．即时应用1．(2010年高考江苏卷)如图2－3－1所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机．三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成30°角，则每根支架中承受的压力大小为()图2－3－1二、共点力平衡问题解题的一般步骤1

5、．选取研究对象根据题目要求，选取某物体(整体或局部)作为研究对象，在平衡问题中，研究对象常有三种情况：(1)单个物体．若是有关共点力平衡的问题，可以将物体受到的各个力的作用点全都画到物体的几何中心上；否则各个力的作用点不能随便移动，应画在实际作用位置上．(2)多个物体(系统)．在分析外力对系统的作用时，用整体法；在分析系统内各物体间的相互作用时，用隔离法，其关键是找物体之间的联系，相互作用力是它们相互联系的纽带．(3)几个物体的结点．几根绳或绳和棒之间的结点常常是平衡问题的研究对象．2．分析研究对象的受力情况，并作出受力图(1)确定物体受到哪些力的作用，不能添

6、力，也不能漏力．受力分析通常按重力、弹力、摩擦力等顺序来分析．(2)准确画出受力示意图，力的示意图关键是力的方向要确定，要养成准确画图的习惯．3．选取研究方法——合成法或分解法在解题中是采用合成法还是分解法应视具体问题而定，通常利用正交分解法求解平衡问题．4．利用平衡条件建立方程并求解(1)利用合成法分析问题时，其平衡方程为：F合＝0.(2)利用分解法特别是正交分解法分析平衡问题时，其平衡方程为：Fx＝0，Fy＝0.(3)关于坐标轴的选取，一般选外力多的方向为坐标轴，使力的分解个数少，简化计算．名师点睛：(1)物体受三个力平衡时，利用力的合成法比较简单．(2)

7、解平衡问题建立坐标系时应使尽可能多的力与坐标轴重合，使需要分解的力最少．物体受四个以上的力作用时一般要采用正交分解法．(3)对力的大小定性分析时，一般要用图解法．经典题型探究题型一图解法求解动态平衡问题如图2－3－2所示，把球夹在竖直墙面AC和木板BC之间，不计摩擦，球对墙的压力为N1，球对板的压力为N2，在将板BC逐渐放至水平的过程中，下列说法正确的是()例1图2－3－2A．N1和N2都增大B．N1和N2都减小C．N1增大，N2减小D．N1减小，N2增大【思路点拨】画出某一状态的受力分析图，研究变量和不变量，寻找平行四边形(矢量三角形)边角变化情况．【解析】

8、此为一动态平衡问题．受力情况虽有变化，