人教版高三物理总复习 2.3力的平衡及其应用课件 鲁科.ppt
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1、第三节力的平衡及其应用第三节力的平衡及其应用2021/8/9 星期一1基础知识梳理基础知识梳理一、共点力的平衡一、共点力的平衡1共共点点力力:力力的的作作用用点点在在物物体体上上的的_或或力力的的_交交于于一一点点的的几几个个力力叫叫做做共共点点力力能能简简化化成成质质点点的的物物体体受受到到的的力力可可以以视视为为共共点力点力2 平平 衡衡 状状 态态:物物 体体 处处 于于 _状状 态态 或或_状状态态,叫叫做做平平衡衡状状态态(该该状状态态下物体的加速度下物体的加速度为为零零)同一点同一点延延长线长线静止静止匀速直匀速直线线运运动动2021/8/9 星期一2合外力合外力0思考感悟思考感悟
2、竖竖直直上上抛抛运运动动在在最最高高点点时时速速度度为为零零,此此时时物物体体是是处处于平衡状于平衡状态吗态吗?提示:提示:不是速度不是速度为为零,但合外力不零,但合外力不为为零零2021/8/9 星期一3二、平衡条件的推二、平衡条件的推论论1二力平衡二力平衡如如果果物物体体在在两两个个共共点点力力的的作作用用下下处处于于平平衡衡状状态态,这这两两个个力力必必定定大大小小_,方方向向_,为为一一对对_2三力平衡三力平衡如如果果物物体体在在三三个个共共点点力力的的作作用用下下处处于于平平衡衡状状态态,其其中中任任意意两两个个力力的的_一一定定与与第第三三个个力力大大小小_、方向、方向_3多力平衡
3、多力平衡如如果果物物体体受受多多个个力力作作用用处处于于平平衡衡状状态态,其其中中任任何何一一个个力力与与其其余余力力的的_大大小小_,方方向向_相等相等相反相反平衡力平衡力合力合力相等相等相反相反合力合力相等相等相反相反2021/8/9 星期一4课堂互动讲练课堂互动讲练一、解决共点力平衡问题的常用方法一、解决共点力平衡问题的常用方法方法方法内容内容分解法分解法物体受到几个力的作用,将某一个力按物体受到几个力的作用,将某一个力按力的效果力的效果进进行分解,行分解,则则其分力和其他力其分力和其他力在所分解的方向上在所分解的方向上满满足平衡条件足平衡条件合成法合成法物体受几个力的作用,通物体受几个
4、力的作用,通过过合成的方法合成的方法将它将它们简们简化成两个力,化成两个力,这这两个力两个力满满足二足二力平衡条件力平衡条件2021/8/9 星期一5方法方法内容内容正交分正交分解法解法将将处处于平衡状于平衡状态态的物体所受的力,分解的物体所受的力,分解为为相互正交的两相互正交的两组组,每一,每一组组的力都的力都满满足二力足二力平衡条件平衡条件力的三力的三角形法角形法物体受同一平面内三个互不平行的力的作物体受同一平面内三个互不平行的力的作用平衡用平衡时时,这这三个力的矢量箭三个力的矢量箭头头首尾相接,首尾相接,构成一个矢量三角形,反之,若三个力的构成一个矢量三角形,反之,若三个力的矢量箭矢量箭
5、头头首尾相接恰好构成三角形,首尾相接恰好构成三角形,则这则这三个力的合力必三个力的合力必为为零,利用三角形定零,利用三角形定则则,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知数学知识识可求解未知力可求解未知力2021/8/9 星期一6方法方法内容内容图图解法解法对对研究研究对对象在状象在状态变态变化化过过程中的若干状程中的若干状态态进进行受力分析,依据某一参量的行受力分析,依据某一参量的变变化,在化,在同一同一图图中作出物体在若干状中作出物体在若干状态态下力的平衡下力的平衡图图(力的平行四力的平行四边边形形),再由,再由动态动态力的平行力的平行四四边边形各形各
6、边长边长度度变变化及角度化及角度变变化确定力的化确定力的大小及方向的大小及方向的变变化情况化情况相似三相似三角形法角形法通常通常寻寻找的是一个力的矢量三角形与几何找的是一个力的矢量三角形与几何边长边长三角形相似,当三角形相似,当题题目中告目中告诉诉一些一些边长边长关系关系时时往往要用往往要用这这种方法但种方法但这这种方法种方法仅仅能能处处理三力平衡理三力平衡问题问题2021/8/9 星期一7名名师师点点睛睛:图图解解分分析析法法和和相相似似三三角角形形法法是是解解决决三三力力平平衡衡动动态态问问题题的的最最常常用用的的方方法法,矢矢量量三三角角形形的的一一边边、一一角角恒恒定定时时用用图图解解
7、分分析析法法;矢矢量量三三角角形形的的角角度度都都发发生生变变化化,但但已已知知几几何何边边长长关关系系时时用用相相似似三角形法三角形法2021/8/9 星期一8即即时应时应用用1(2010年高考江苏卷年高考江苏卷)如图如图231所示,置于所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机的照相机三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成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角,则每根支架中承受的压力大小为()图图2312021/8/9 星期一92021/8/9 星期一10二、共点力平衡问题解题的一般步骤二、共点力平衡问题解
8、题的一般步骤1选取研究对象选取研究对象根据题目要求,选取某物体根据题目要求,选取某物体(整体或局部整体或局部)作为研究对作为研究对象,在平衡问题中,研究对象常有三种情况: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实际作用位置上(2)多个物体多个物体(系统系统)在分析外力对系统的作用时,用在分析外力对系统的作用时,用整体法;在
9、分析系统内各物体间的相互作用时,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是它们相互联系的纽带2021/8/9 星期一11(3)几个物体的结点几根绳或绳和棒之间的结点常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,不能添力,也不能确定物体受到哪些力的作用,不能添力,也不能漏力受力分析通常按重力、弹力、摩擦力等顺序漏力受力分析通常按重力、弹力、
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