力 物體的平衡(三)受力分析、物體的平衡

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1、第三模塊：受力分析、物體的平衡『夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)』物體受力情況的分析（1）物體受力情況分析的理解：把某個(gè)特定的物體在某個(gè)特定的物理環(huán)境中所受到的力一個(gè)不漏，一個(gè)不重地找出來(lái)，并畫出定性的受力示意圖。對(duì)物體進(jìn)行正確地受力分析，是解決好力學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵。（2）物體受力情況分析的方法：為了不使被研究對(duì)象所受到的力與所施出的力混淆起來(lái)，通常需要采用“隔離法”，把所研究的對(duì)象從所處的物理環(huán)境中隔離出來(lái)；為了不使被研究對(duì)象所受到的力在分析過(guò)程中發(fā)生遺漏或重復(fù)，通常需要按照某種順序逐一進(jìn)行受力情況分析，而相對(duì)合理的順序則是先找重力，再找接觸力（彈力、摩擦力），最后分析其它力

2、（場(chǎng)力、浮力等）。重力是否有；彈力看四周；分析摩擦力；不忘電磁浮（3）受力分析的幾個(gè)步驟．①靈活選擇研究對(duì)象：也就是說(shuō)根據(jù)解題的目的，從體系中隔離出所要研究的某一個(gè)物體，或從物體中隔離出某一部分作為單獨(dú)的研究對(duì)象，對(duì)它進(jìn)行受力分析．所選擇的研究對(duì)象要與周圍環(huán)境聯(lián)系密切并且已知量盡量多；對(duì)于較復(fù)雜問(wèn)題，由于物體系各部分相互制約，有時(shí)要同時(shí)隔離幾個(gè)研究對(duì)象才能解決問(wèn)題．究竟怎樣選擇研究對(duì)象要依題意靈活處理．②對(duì)研究對(duì)象周圍環(huán)境進(jìn)行分析：除了重力外查看哪些物體與研究對(duì)象直接接觸，對(duì)它有力的作用．凡是直接接觸的環(huán)境都不能漏掉分析，而不直接接觸的環(huán)境千萬(wàn)不要考慮進(jìn)

3、來(lái)．然后按照重力、彈力、摩擦力的順序進(jìn)行力的分析，根據(jù)各種力的產(chǎn)生條件和所滿足的物理規(guī)律，確定它們的存在或大小、方向、作用點(diǎn)．③審查研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：是平衡態(tài)還是加速狀態(tài)等等，根據(jù)它所處的狀態(tài)有時(shí)可以確定某些力是否存在或?qū)δ承┝Φ姆较蜃鞒雠袛啵芨鶕?jù)上述分析，畫出研究對(duì)象的受力分析圖；把各力的方向、作用點(diǎn)（線）準(zhǔn)確地表示出來(lái)．（4）物體受力情況分析的依據(jù)：在具體的受力分析過(guò)程中，判斷物體是否受到某個(gè)力的依據(jù)通常有如下三個(gè)。①?gòu)牧Φ母拍钆袛?，尋找施力物體；②從力的性質(zhì)判斷，尋找產(chǎn)生原因；③從力的效果判斷，尋找是否產(chǎn)生形變或改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)六．平衡概念的理解及

4、平衡條件的歸納1．共點(diǎn)力：物體受到的各力的作用線或作用線的延長(zhǎng)線能相交于一點(diǎn)的力2．平衡狀態(tài)：在共點(diǎn)力的作用下，物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。說(shuō)明：這里的靜止需要二個(gè)條件，一是物體受到的合外力為零，二是物體的加速度為零，僅速度為零時(shí)物體不一定處于靜止?fàn)顟B(tài)，如物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)刻，物體速度為零，但物體不是處于靜止?fàn)顟B(tài)，因?yàn)槲矬w受到的合外力不為零．3．共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件：合力為零，即0說(shuō)明；①三力匯交原理：當(dāng)物體受到三個(gè)非平行的共點(diǎn)力作用而平衡時(shí)，這三個(gè)力必交于一點(diǎn)；②物體受到N個(gè)共點(diǎn)力作用而處于平衡狀態(tài)時(shí)，取出其中的一個(gè)力，則這個(gè)力

5、必與剩下的（N-1）個(gè)力的合力等大反向。③若采用正交分解法求平衡問(wèn)題，則其平衡條件為：FX合=0，F(xiàn)Y合=0；★④有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體的平衡條件轉(zhuǎn)動(dòng)平衡狀態(tài)是靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)；其共同的物理本質(zhì)是描述轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的角速度這一物理量保持恒定；而能夠迫使物體轉(zhuǎn)動(dòng)角速度發(fā)生變化的只有力矩，所以在有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體的平衡條件是：物體所受到的合力矩為零，即=0。-13-4．力的平衡：作用在物體上幾個(gè)力的合力為零，這種情形叫做力的平衡(1)若處于平衡狀態(tài)的物體僅受兩個(gè)力作用，這兩個(gè)力一定大小相等、方向相反、作用在一條直線上，即二力平衡(2)若處于平衡狀態(tài)的物體受三個(gè)力作用

6、，則這三個(gè)力中的任意兩個(gè)力的合力一定與另一個(gè)力大小相等、方向相反、作用在一條直線上(3)若處于平衡狀態(tài)的物體受到三個(gè)或三個(gè)以上的力的作用，則宜用正交分解法處理，此時(shí)的平衡方程可寫成①確定研究對(duì)象；②分析受力情況；③建立適當(dāng)坐標(biāo)；④列出平衡方程5．解決力的平衡問(wèn)題常用的方法『題型解析』類型題：處理平衡問(wèn)題的幾種方法常用數(shù)學(xué)方法一．菱形轉(zhuǎn)化為直角三角形：如果兩分力大小相等，則以這兩分力為鄰邊所作的平行四邊形是一個(gè)菱形．而菱形的兩條對(duì)角線相互垂直，可將菱形分成四個(gè)相同的直角三角形，于是菱形轉(zhuǎn)化成為直角三角形．二．相似三角形法：如果在對(duì)力利用平行四邊形定則運(yùn)算的

7、過(guò)程中，力三角形與幾何三角形相似，則可根據(jù)相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例等性質(zhì)求解．三．正交分解法:建立直角坐標(biāo)系，將各力分解到x軸和y軸上，運(yùn)用兩坐標(biāo)軸上的合力等于零的條件。多用于三個(gè)以上共點(diǎn)力作用下的物體的平衡。值得注意的是：對(duì)x、y軸的方向的選擇，盡可能使落在坐標(biāo)軸上的力多，被分解的力盡可能是已知力，不宜分解待求力。常用物理方法一．隔離法：為了弄清系統(tǒng)（連接體）內(nèi)某個(gè)物體的受力和運(yùn)動(dòng)情況，一般可采用隔離法．運(yùn)用隔離法解題的基本步驟是：（1）明確研究對(duì)象或過(guò)程、狀態(tài)；（2）將某個(gè)研究對(duì)象或某段運(yùn)動(dòng)過(guò)程、或某個(gè)狀態(tài)從全過(guò)程中隔離出來(lái)；（3）畫出某狀態(tài)下的受力圖

8、或運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖；（4）選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解．二．整體法：當(dāng)只涉及研究系