1、5.共点力的平衡 静态平衡1.由平衡条件得出的三个结论:分析思路:多力三力二力 2.静态平衡问题的常用方法:方法内容合成法物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反效果分解法物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按力的效果分解,则其分力和其他两个力满足平衡条件正交分解法物体受到三个或三个以上力的作用时,将物体所受的力分解为相互垂直的两组,每组力都满足平衡条件力的三角形法对受三力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力在大自然中,存在着许多千奇百怪的石头,有的甚至你可能
2、从来都没有见过。它们有的是被海水腐蚀的,有的是被风化的,大自然就像一位雕刻家,精心雕琢着这些石头。在我们赞叹世界之大无奇不有的时候,也为我们的生活增添色彩。图为挪威西海岸的卡奈斯石。如果题目中出现绳子悬挂物体的模型,常常选择结点为研究对象,根据平衡条件进行研究。石头那么大,那么重,但是几百年来却依然竖立在一个小小的基座上?为什么?提示:石头处于静态平衡,所受的重力和支持力正好在一条线上,且等大,所以石头可以静止在基座上不会掉下来。动态平衡处理方法1.动态平衡:动态平衡就是通过控制某一物理量,使物体的状态发生缓慢地变化,但变化过程中的每一个状态均可视为平衡状态。2.常用方法:方法步骤解析法(1)
3、列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式。(2)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况。图解法(1)根据已知量的变化情况,画出平行四边形边、角的变化。(2)确定未知量大小、方向的变化。相似三角形法(1)根据已知条件画出两种不同情况对应的力的三角形和空间几何三角形,确定对应边,利用三角形相似知识列出比例式。(2)确定未知量大小的变化情况。【典例】(多选)如图所示,在倾角为 的斜面上,放一个质量为 m 的小球,小球和斜坡及挡板间均无摩擦,在挡板绕 O 点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中()A.小球对斜面的压力逐渐减小B.小球对斜面的压力逐渐增大C.小球对挡板的弹力先减小后增大D.小球对挡板的弹
4、力先增大后减小 走钢丝的技艺在我国有着悠久的历史,演员靠横握着一根长杆能够如履平地般地行走在钢丝之上,掌握平衡的技巧则是他们能够健步如飞的关键。常用三种处理方法的适用条件:1.图解法:(1)一个力大小方向不变(2)另一个力方向不变(3)第三个力大小方向都变2.相似三角形法:(1)一个力大小方向不变(2)另两个力方向都变3.辅助圆法或数学法:(1)一个力大小方向不变(2)另两个力方向都变(3)另两个力的夹角不变 答案:A、C如图所示对物体进行受力分析。F1、F2 的合力 F 与 G 等大反向,因此 F 的大小和方向不变,同时 F1 的方向不变,F1、F2 的夹角减小,由牛顿第三定律和图像可知,小球对斜面的压力逐渐减小,小球对挡板的弹力先减小后增大。演员的重心只要位于钢丝上方就可以维持人的平衡,为什么演员表演时还要拿着平衡杆?提示:在表演过程中人是行走的,无法保持重心始终在钢丝上方,因此演员需要通过自身的主动调节来维持整个系统的平衡。演员手中的平衡杆都比较长,可以减缓由于重心偏移造成的失衡,从而为演员调整重心争取时间。
