1、高考资源网() 您身边的高考专家第3节 力的平衡概念导思 我们处在一个异彩纷呈的世界里,世界上的物体可不谓千姿百态远古的巨石,经历里千万年,至少仍然矗立,向人们述说史前的故事繁忙的现代都市,一切都在高速运转。都市里的人,却自有动中取静的办法,到了大商场里,你只要站着不动,自动扶梯就会匀速地送你上楼下楼。从物理学的角度看,如果一个物体保持静止或匀速直线运动,我们就说这个物体是处于平衡状态,因此,巨石、匀速低体上站立的人都是处于平衡状态。那么,保持物体平衡需要什么条件?【平衡状态】 如果一个物体保持静止或匀速直线运动状态,就说这个物体处于平衡状态。 注意:分力和合力是等效替代关系,其作用效果相同,
2、在受力分析或有关力的计算中不能重复考虑。【平衡的种类与稳度】(1)不稳平衡:当物体稍微偏离它原来的平衡位置时,如果重心降低,则它将失去平衡,无法再回到与那里的平衡位置,这种平衡叫不稳平衡。(2)稳定状态:当物体稍微偏离原来的平衡位置时,如果重心升高,失去平衡,并在重力作用下自动回到原来的位置,继续保持平衡状态,这种平衡叫稳定平衡。(3)随遇平衡:当物体稍微偏离它原来的平衡位置时,如果重心不变,始终保持平衡状态,则这种平衡叫随遇平衡。(4)稳度:物体处于平衡状态时的稳定程度叫稳度。稳度的大由物体重心的高低和支持面的大小两个因素决定。【共点力作用下的平衡条件】 共点力作用下物体的平衡条件是合外力为
3、零,即: 。 若物体所受各个力正交分解,则平衡条件是在x 方向上合力为零,在y 方向上合力也为零,即: , 。 【静态平衡与动态平衡】 物体处于静止的平衡状态叫静态平衡。运动的物体如果所受的合力为零,则此物体处于动态平衡,如果运动的物体只在某一方向上合外力为零,则在该方向上物体处于动态平衡。例题解析 例1(如下甲图)斜面的倾角为,质量为m 的物体A 与斜面间的动摩擦因数为,在水平推力F 的作用下物体沿斜面匀速上升,求力F 的大小。 解析:由于物体做匀速运动,即处于平衡状态,物体所受的合力一定为零,不论沿水平、竖直于斜面两个方向建立坐标系,沿坐标轴方向都只有两个力。解题时,必须分解另外两个力,但斜面对物体A 支持力N 和物体A 受到的摩擦力都是未知力,为里少分解未知力,沿平衡于斜面和垂直斜面两个方向上建立坐标系更方便些,(如上乙图)所示,有 解上面两式得: 说明:利用正交解法求合力,是一种求解不在同一条直线上的多个共点力的合力的有效方法,它把复杂的矢量运算简化为简单的数学运算,是一种重要的思想方法。 在建立坐标系时,坐标原点一般选在共点力作用线的交点上,坐标轴方向的选取是任意的,但为解决问题方便,应使坐标轴与尽可能多的重合,以减少分解力的个数。高考资源网版权所有,侵权必究!