共点力平衡的几种解法(例题带解析)
解答共点力平衡问题的常用方法
解答共点力平衡问题的常用方法物体的平衡问题，涉及力的概念、受力分析、力的合成与分解、列方程运算等多方面数学、物理知识和能力的应用，是高考中的热点。
一、共点力平衡问题的数学解法1、相似三角形法:如果在对力利用平行四边形定则运算的过程中,力三角形与几何三角形相似,则可根据相似三角形对应边成比例等性质求解。
2、拉密定理若在共点的三个力作用下,物体处于平衡状态,则各力的大小分别与另外两个力夹角的正弦成正比。
3、正交分解法:共点力平衡条件F合=0是矢量方程,通常用正交分解法把矢量运算转化为标量运算,给解题带来方便。
4、函数图象法:利用函数图象分析和解答问题,关键是分析图象的物理意义,进行推理判断和计算。
二、共点力平衡问题的物理方法1、离法与整体法通常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。
二者常需交叉运用,从而优化解题思路和方法,使解题简洁明了。
2、动态平衡问题———图解法利用图解法解决此类问题的基本方法是：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平衡状态下的平衡力图（力的平行四边形），再由动态的力的四边形各边长度变化及角度变化，确定力的大小及方向的变化情况,3、临界法:从量变到质变的转变状态,叫临界状态。
分析和解决临界问题,有两种基本方法:一是演绎法———从一般到特殊的推理方法;二是临界法———从特殊到一般的推理方法。
因为临界状态总是比一般状态简单,所以解决临界问题,临界法比演绎法简单。
一般,只要分清物理过程抓住临界状态,确定临界状态,建立临界方程,问题就迎刃而解了。
共点力作用下物体平衡问题的求解方法
共点力作用下物体平衡问题的求解方法上海师范大学附属中学 李树祥当物体处于静止或匀速直线运动时，我们就说物体处于平衡状态。
当物体处于平衡状态时，我们一般通过受力分析，然后根据合力为零来列式求解，常见的平衡问题的求解方法是：一、当研究对象是单个物体，且仅受两个力作用平衡时，则根据两个力一定大小相等，方向相反列式求得结果例1：一小球质量为10kg ，从空中以5m/s 的速度匀速下落。
已知空气阻力与速度成正比，求这个比例常数析解：阻力f=kv ，由于物体匀速下落，所以mg=f ，代入数值可得k=20kg/s 二、当研究对象是单个物体，且受三个力作用平衡时，有以下求解方法： 1、合成法：即任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反 例2：滑滑梯是小孩子很喜欢的娱乐活动．如图所示，一个质量为m 的小孩正在沿倾角为θ的滑梯上匀速下滑，求小孩所受的支持力和摩擦力析解：小孩在滑梯上受力如图所示，小孩在重力、弹力和摩擦力三个力作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反，则N ＝mg cos θ，f ＝mg sin θ，所以A 、B 错误；故C 、D 正确． 2、正交分解法对物体受力分析后建立直角坐标系，把不在坐标轴上的力进行分解，然后根据x 轴、y 轴方向上的合力分别为零列平衡方程，形式为0=合x F ，0=合y F 。
为简化解题步骤，坐标系的建立应达到尽量少分解力的要求。
例3、如图所示，重物的质量为m ，轻细绳AO 与BO 的A 端、B 端是固定的，平衡时AO 是水平的，BO 与水平面夹角为θ，AO 的拉力F 1和BO 的拉力F 2的大小是（ ）A ．θcos 1mg F =B ．θcot 1mg F =C ．θsin 2mg F =D ．θsin /2mg F =析解 选O 点为研究对象，O 点受3个力的作用。
沿水平方向和竖直方向建立xOy 坐标系，如图所示。
由物体的平衡条件0cos 12=-=F F F x θ合；0sin 2=-=mg F F y θ合解得 ⎩⎨⎧==θθsin /cot 21m g F m g F 因此选项BD 正确。
讲解：求解共点力平衡问题的八种方法
供解共面力仄稳问题的八种要领之阳早格格创做一、领会法一个物体正在三个共面力效率下处于仄稳状态时，将其中任性一个力沿其余二个力的反目标领会，那样把三力仄稳问题转移为二个目标上的二力仄稳问题，则每个目标上的一对付力大小相等.二、合成法对付于三力仄稳时，将三个力中的任性二个力合成为一个力，则其合力与第三个力仄稳，把三力仄稳转移为二力仄稳问题.[例1]如图1所示，沉物的品量为m，沉细绳AO战BO 的A端、B端是牢固的，仄稳时AO是火仄的，BO与火仄里的夹角为θ，AO的推力F1战BO的推力F2的大小是()图1A．F1＝mgcosθB．F1＝mgcotθC．F2＝mgsinθD．F2＝mg/sinθ[剖析]解法一(领会法)用效验领会法供解.F2共爆收二个效验：一个是火仄目标沿A→O推绳子AO，另一个是推着横曲目标的绳子.如图2甲所示，将F2领会正在那二个目标上，分离力的仄稳等知识解得F1＝F2′＝mgcotθ，F2＝F2″sinθ＝mgsinθ.隐然，也不妨按mg(大概F1)爆收的效验领会mg(大概F1)去供解此题.图2解法二(合成法)由仄止四边形定则，做出F1、F2的合力F12，如图乙所示.又思量到F12＝mg，解曲角三角形得F1＝mgcotθ，F2＝mg/sinθ，故选项B、D精确.[问案]BD三、正接领会法物体受到三个大概三个以上力的效率处于仄稳状态时，时常使用正接领会法列仄稳圆程供解：Fx合＝0，Fy合＝0.为便当估计，修坐坐标系时以使尽大概多的力降正在坐标轴上为准则.[例2]如图3所示，用与火仄成θ角的推力F效率正在物块上，随着θ渐渐减小曲到火仄的历程中，物块末究沿火仄里干匀速曲线疏通.关于物块受到的中力，下列推断精确的是()图3A．推力F先删大后减小B．推力F背去减小C．物块受到的摩揩力先减小后删大D．物块受到的摩揩力背去稳定[剖析]对付物体受力领会，修坐如图4所示的坐标系.图4由仄稳条件得Fcosθ－Ff＝0FN－(mg＋Fsinθ)＝0又Ff＝μFN联坐可得F＝μmg cosθ－μsinθ可睹，当θ减小时，F背去减小，故选项B精确.[问案]B四、完全法战断绝法若一个系统中波及二个大概者二个以上物体的仄稳问题，正在采用钻研对付象时，要机动使用完全法战断绝法.对付于多物体问题，如果不供物体间的相互效率力，劣先采与完全法，那样波及的钻研对付象少，已知量少，圆程少，供解烦琐；很多情况下，常常采与完全法战断绝法相分离的要领.[例3](多选)如图5所示，搁置正在火仄大天上的品量为M的曲角劈上有一个品量为m的物体，若物体正在曲角劈上匀速下滑，曲角劈仍脆持停止，那么下列道法精确的是()图5A．曲角劈对付大天的压力等于(M＋m)gB．曲角劈对付大天的压力大于(M＋m)gC．大天对付曲角劈不摩揩力D．大天对付曲角劈有背左的摩揩力[剖析]要领一：断绝法先断绝物体，物体受沉力mg、斜里对付它的收援力FN、沿斜里进与的摩揩力Ff，果物体沿斜里匀速下滑，所以收援力FN战沿斜里进与的摩揩力Ff可根据仄稳条件供出.再断绝曲角劈，曲角劈受横曲背下的沉力Mg、大天对付它横曲进与的收援力FN天，由牛顿第三定律得，物体对付曲角劈有笔曲斜里背下的压力FN′战沿斜里背下的摩揩力Ff′，曲角劈相对付大天有不疏通趋势，关键瞅Ff′战FN′正在火仄目标上的分量是可相等，若二者相等，则曲角劈相对付大天无疏通趋势，若二者不相等，则曲角劈相对付大天有疏通趋势，而摩揩力目标应根据简曲的相对付疏通趋势的目标决定.对付物体举止受力领会，修坐坐标系如图6甲所示，果物体沿斜里匀速下滑，由仄稳条件得：收援力FN＝mgcosθ，摩揩力Ff＝mgsinθ.图6对付曲角劈举止受力领会，修坐坐标系如图乙所示，由牛顿第三定律得FN＝FN′，Ff＝Ff′，正在火仄目标上，压力FN′的火仄分量FN′sinθ＝mgcosθ·sinθ，摩揩力Ff′的火仄分量Ff′cosθ＝mgsinθ·cosθ，可睹Ff′cosθ＝FN′sinθ，所以曲角劈相对付大天不疏通趋势，所以大天对付曲角劈不摩揩力.正在横曲目标上，曲角劈受力仄稳，由仄稳条件得：FN 天＝Ff′sinθ＋FN′cosθ＋Mg＝mg＋Mg.要领二：完全法曲角劈对付大天的压力战大天对付曲角劈的收援力是一对付效率力战反效率力，大小相等、目标差异.而大天对付曲角劈的收援力、大天对付曲角劈的摩揩力是曲角劈战物体完全的中力，所以要计划那二个问题，不妨以完全为钻研对付象.完全正在横曲目标上受到沉力战收援力，果物体正在斜里上匀速下滑、曲角劈停止不动，即完全处于仄稳状态，所以横曲目标上大天对付曲角劈的收援力等于物体战曲角劈完全的沉力.火仄目标上大天若对付曲角劈有摩揩力，无论摩揩力的目标背左仍旧背左，火仄目标上完全皆不克不迭处于仄稳状态，所以完全正在火仄目标上不受摩揩力，完全受力如图丙所示.[问案]AC五、三力汇接本理物体受三个共里非仄止力效率而仄稳时，那三个力必为共面力.[例4]一根少2m，沉为G的不匀称曲棒AB，用二根细绳火仄悬挂正在天花板上，当棒仄稳时细绳与火仄里的夹角如图7所示，则关于曲棒沉心C的位子下列道法精确的是()图7A．距离B端处B．距离B端处C．距离B端32m处D．距离B端33m处[剖析]当一个物体受三个力效率而处于仄稳状态，如果其中二个力的效率线相接于一面，则第三个力的效率线必通过前二个力效率线的相接面，把O1A 战O2B 延少相接于O 面，则沉心C 一定正在过O 面的横曲线上，如图8所示.由几许知识可知：BO ＝12AB ＝1 m ，BC ＝12BO ＝0.5 m ，故沉心应正在距B 端0.5 m 处.A 项精确.图8[问案]A六、正弦定理法三力仄稳时，三力合力为整.三个力可形成一个启关三角形，如图9所示.图9则有：F1sinα＝F2sinβ＝F3sinγ. [例5]一盏电灯沉力为G ，悬于天花板上A 面，正在电线O 处系一细线OB ，使电线OA 与横曲目标的夹角为β＝30°，如图10所示.现脆持β角稳定，缓缓安排OB 目标至OB 线上推力最小为止，此时OB 与火仄目标的夹角α等于几？最小推力是几？图10[剖析]对付电灯受力领会如图11所示，据三力仄稳特性可知：OA 、OB 对付O 面的效率力TA 、TB 的合力T 与G 等大反背，即T ＝G ①图11正在△OTBT 中，∠TOTB ＝90°－α又∠OTTB ＝∠TOA ＝β，故∠OTBT ＝180°－(90°－α)－β＝90°＋α－β 由正弦定理得TB sinβ＝T sin 90°＋α－β② 联坐①②解得TB ＝Gsinβcos α－β果β稳定，故当α＝β＝30°时，TB 最小，且TB ＝Gsinβ＝G/2.[问案]30°G 2七、相似三角形法物体受到三个共面力的效率而处于仄稳状态，绘出其中任性二个力的合力与第三个力等值反背的仄止四边形中，大概有力三角形与题设图中的几许三角形相似，从而得到力的三角形与几许三角形对付应边成比率，根据比值即可估计出已知力的大小与目标.[例6]如图12所示是牢固正在火仄里上的光润半球，球心O′的正上圆牢固一小定滑轮，细线一端拴一小球A，另一端绕过定滑轮.今将小球从如图所示的初位子缓缓天推至B 面.正在小球到达B面前的历程中，半球对付小球的收援力FN及细线的推力F1的大小变更情况是()图12A．FN变大，F1变小B．FN变小，F1变大C．FN稳定，F1变小D．FN变大，F1变大[剖析]由于三力F1、FN与G尾尾相接形成的矢量三角形与几许三角形AOO′相似，如图13所示，图13所以有F1G ＝OAOO′，FNG＝ROO′，所以F1＝G OAOO′，FN＝GR OO′，由题意知当小球缓缓上移时，OA减小，OO′稳定，R稳定，故F1减小，FN稳定，故C对付.[问案]C八、图解法1．图解法对付钻研对付象举止受力领会，再根据仄止四边形定则大概三角形定则绘出分歧状态下力的矢量图(绘正在共一个图中)，而后根据有背线段(表示力)的少度变更情况推断各个力的变更情况.2．图解法主要用去办理三力效率下的动背仄稳问题所谓动背仄稳问题便是通过统造某一物理量，使物体的状态爆收缓缓变更.从宏瞅上瞅，物体是疏通的，但是从微瞅上明白，物体是仄稳的，即任一时刻物体均处于仄稳状态.3．利用图解法解题的条件是(1)物体受三个力的效率而处于仄稳状态.(2)一个力稳定，另一个力的目标稳定大概大小稳定，第三个力的大小、目标均变更.[例7]如图14所示，一个沉为G的匀量球搁正在光润斜里上，斜里倾角为α，正在斜里上有一光润的不计薄度的木板挡住球，使之处于停止状态，今使板与斜里的夹角β缓缓删大，问：正在此历程中，球对付挡板战球对付斜里的压力大小怎么样变更？图14[剖析]与球为钻研对付象，球受沉力G、斜里收援力F1、挡板收援力F2，果为球末究处于仄稳状态，故三个力的合力末究为整，三个力形成启关的三角形，当挡板顺时针转化时，F2的目标也顺时针转化，做出如图15所示的动背矢量三角形，由图可睹，F2先减小后删大，F1末究随β删大而减小.由牛顿第三定律可知，球对付挡板压力先减小后删大，球对付斜里压力减小.图15[问案]睹剖析。
三力共点平衡问题的一题多解
三力共点平衡问题的一题多解共点力作用下物体的平衡的条件是：物体所受的合外力为零。
在解决共点力作用下物体的平衡问题时通常可以用以下几种方法：正交分解法、相似三角形法、拉密定理（正弦定理） 法。
下面通过例题来说明三种方法的使用：例1、如图：一重力为G 的球用长为R 的不可伸长的细线挂在光滑的墙壁上，求墙的支持力和绳的拉力。
方法1：正交分解法： G T y = N T x = θGtg N ==G R R3=G 33 T=θcos G =G 332 方法2：相似三角形法：物体在三个共点力作用下处于平衡状态，则表示这三个力的有向线段必定构成首尾相连的封闭三角形。
∵ABO ∆∽DCO ∆∴COBO DO AO DC AB == G N AO T BO N AB G 33=⇒== G T 332= 方法3：拉密定理（正弦定理）：物体在三个共点力作用下处于平衡状态，则表示这三个力的有向线段必定构成首尾相连的封闭三角形，由正弦定理：Cc B b A a sin sin sin ==可知 213sin sin sin θθθG N T == 由三角形关系可知1θ=1500，2θ=1200，3θ=900所以G T 332= G N 33= 例2、如图所示，物体重力为30N ，∠ACB=300，求细绳AB 和杆BC 的作用力A T 、C T 。
解法一、正交分解法：G T cy = A cx T T =即：G T c =⨯030sin A c T T =⨯030cos ∴N T c 60= N T A 330=解法二、相似三角形法：ABC ∆∽BC T AB T AC G DBE C A ==⇒∆∴ N T c 60= N T A 330=解法三、正弦定理法： 00090sin 120sin 150sin C A T T G == ∴ N T c 60= N T A 330=从上面两个例题看，解决三个共点力作用下物体处于平衡状态时，可以用的方法是多种的，我们可以根据实际情况选择最简单的一种方法。
共点力平衡的七大题型-Word版含解析
专题 共点力平衡的七大题型目录一、三类常考的“三力静态平衡”问题 (1)热点题型一 三个力中，有两个力互相垂直，第三个力角度（方向）已知。
(1)热点题型二 三个力互相不垂直，但夹角（方向）已知 。
(3)热点题型三 三个力互相不垂直，且夹角（方向）未知但存在几何边长的变化关系。
(4)二、三类常考的“动态平衡”模型 (6)热点题型四 矢量三角形法类 (6)热点题型五 相似三角形法类 (8)热点题型六 单位圆或正弦定理发类型 (9)热点题型七 衣钩、滑环模型 (11)【题型归纳】 一、三类常考的“三力静态平衡”问题热点题型一 三个力中，有两个力互相垂直，第三个力角度(方向）已知。
解决平衡问题常用的方法有以下五种①力的合成法②力的正交分解法③正弦定理法④相似三角形法⑤矢量三角形图解法【例1】如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O 为球心,一质量为m 的小滑块，在水平力F 的作用下静止P 点。
设滑块所受支持力为N F 。
OF 与水平方向的夹角为θ。
下列关系正确的是（ )A ．θtan mg F =B ．θtan mg F =C ． θtan mg F N =D ．θtan mg F N =【答案】 A 解法一 力的合成法滑块受力如图甲，由平衡条件知：错误!＝tan θ⇒F ＝错误!,F N ＝错误!。
解法二 力的分解法将滑块受的力水平、竖直分解，如图丙所示，mg ＝F N sin θ，F ＝F N cos θ，联立解得:F ＝错误!，F N ＝错误!。
解法三 力的三角形法（正弦定理）如图丁所示，滑块受的三个力组成封闭三角形，解直角三角形得：F ＝错误!，F N ＝错误!。
【点睛】通过例题不难发现针对此类题型应采用“力的合成法”解决较为容易.【变式1】（2019·新课标全国Ⅱ卷）物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜 面平行。
已知物块与斜面之间的动摩擦因数为3，重力加速度取10m/s 2.若轻绳能承受的最大张力为1 500 N ，则物块的质量最大为（ ）A ．150kgB ．1003kgC ．200 kgD ．2003kg 【答案】A 【解析】T =f +mg sin θ，f =μN ，N =mg cosθ,带入数据解得:m =150kg ，故A 选项符合题意。
共点力平衡的七大题型-Word版含解析
共点力平衡的七大题型-Word版含解析引言在物理学中，共点力平衡是指当多个力作用在一个物体上时，这些力的合力为零，物体处于平衡状态。
共点力平衡是力学中的基础概念，也是解决各种物理问题的基础。
在本文中，我们将介绍共点力平衡的七大题型，并提供相应题型的解析。
题型一：两个力的平衡题目描述有一个物体，上面有两个力：F1和F2，分别作用在物体上的不同点，使物体处于平衡状态。
已知F1和F2的大小和方向，请问这两个力分别是多少？解析根据共点力平衡的定义，对于两个力的平衡题型，我们可以设立以下方程：F1+F2=0其中，F1和F2表示两个力的大小和方向，这里假设物体在水平方向上运动。
根据方程求解即可得到F1和F2的数值。
题型二：三个力的平衡题目描述有一个物体，上面有三个力：F1、F2和F3，分别作用在物体上的不同点，使物体处于平衡状态。
已知F1、F2和F3的大小和方向，请问这三个力分别是多少？解析对于三个力的平衡题型，我们可以设立以下方程组：$$ \\begin{cases} F1 + F2 + F3 = 0 \\\\ \\sum M = 0\\end{cases} $$其中，F1、F2和F3表示三个力的大小和方向，$\\sumM$表示物体上力矩的和，根据方程组求解即可得到F1、F2和F3的数值。
题型三：四个力的平衡题目描述有一个物体，上面有四个力：F1、F2、F3和F4，分别作用在物体上的不同点，使物体处于平衡状态。
已知F1、F2、F3和F4的大小和方向，请问这四个力分别是多少？解析对于四个力的平衡题型，我们可以设立以下方程组：$$ \\begin{cases} F1 + F2 + F3 + F4 = 0 \\\\ \\sum M = 0\\end{cases} $$同样地，F1、F2、F3和F4表示四个力的大小和方向，$\\sum M$表示物体上力矩的和。
根据方程组求解即可得到F1、F2、F3和F4的数值。
题型四：平衡条件的推导题目描述有一个物体，上面有多个力：F1、F2、…、Fn，分别作用在物体上的不同点，使物体处于平衡状态。
力学专题04：共点力平衡七大题型解析(原卷版)
力学专题04：共点力平衡七大题型解析
（原卷版）
共点力平衡问题是力学中经常遇到的一类问题，解析这类问题可以帮助我们深入理解平衡条件和力的合成分解。
本文将分析七大题型，帮助读者更好地掌握解决这类问题的方法。
1. 两力共线平衡问题：当两个力作用在同一直线上时，它们的合力为零，根据平衡条件可以解得未知力的大小和方向。
2. 三力共点平衡问题：当三个力作用在同一点上时，它们的合力为零，可以通过平衡条件解得未知力的大小和方向。
3. 四力共点平衡问题：当四个力作用在同一点上时，它们的合力为零，可以通过平衡条件解得未知力的大小和方向。
4. 三力共线平衡问题：当三个力作用在同一直线上时，它们的合力为零，可以通过平衡条件解得未知力的大小和方向。
5. 三力共面平衡问题：当三个力作用在同一平面上时，它们的
合力为零，可以通过平衡条件解得未知力的大小和方向。
6. 三力不共线平衡问题：当三个力作用在同一点上且不共线时，根据平衡条件可以解得未知力的大小和方向。
7. 多力平衡问题：当多个力作用在同一点上时，它们的合力为零，可以通过平衡条件解得未知力的大小和方向。
通过对以上七大题型的解析，我们可以掌握共点力平衡问题的
解题方法。
在解题过程中，我们应当注意使用合适的坐标系、合理
选择参考点，并利用力的平衡条件进行计算。
本文提供了对共点力平衡七大题型的解析，但并未引用无法确
认的内容。
读者可以根据自己的需要，参考本文的解题方法，独立
解决力学中的共点力平衡问题。
共点力作用下物体平衡问题的几种常用求解方法
随笔原理：根据三力平衡，任意两个力的合力与第三个力分析：对金属球受力分析，可和拉力F的合力与重力mg使金属丝拉紧，所以可以将重力沿水平方向和金属丝的方向进行分解，作出mgF T等大反向.如图3.由几何关系可得解得：F＝mg tanθ.由所得结果可见，当金属球的质量m一定时，风力F只θ有关．因此，偏角的大小就可以指示出风力的大的力平衡时，多采用正交分解法，其优点是求解较方便二、动态平衡动态平衡是指通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢地变化，物体在这一变化过程中始终处于一系列的平衡状态中，这种平衡称为动态平衡.这一类题常用的解法求出因变参量与自变参量的一般函数式,然后根据自变参量的变化确定因变参量的变分析：对物块受力分析，建立墙面对球的压，设木板对球的压力大图1图2图3图4图5 图6200┆好日子2021年1期┆201教学随笔所以，随θ逐渐增大到90°的过程中，tan θ、sin θ都增大，F N 1、F N 2都逐渐减小。
方法二：图解法原理：对研究对象进行受力分析,再根据平行四边形定则或三角形法则画出不同状态下的力的矢量图(画在同一个图中),然后根据有向线段(表示力)的长度变化判断各个力的变化情况.分析：取小球为研究对象，小球受到重力G 、竖直墙面对小球的压力F N 1和木板对小球的支持力F N 2′(大小等于F N 2)三个力作用，如图7所示.F N 1和F N 2′的合力为G ′，G ′＝G ，则G ′恒定不变，当木板向下转动时，F N 1、F N 2′变化如图7所示，则F N 1、F N 2′都减小，即F N 1、F N 2都减小.原理：物体受到三个力的作用而处于平衡状态时，画出的其中任意两个力的合力与第三个力等大反向的平行四边形中，可能有力的三角形与题设图中的几何三角形相似，从而得到力的三角形与几何三角形对应边成比例，根据比值可分析力的变化或计算出未知力的大小。
分析：小球受力如图9所示，根据平衡条件知，小球所受半球的支持力F N ′（与小球对半球的压力F N 大小相等）与和细线拉力F T 的合力F 跟重力G 是一对平衡力，即F =G .图8。
求解共点力平衡问题的十一种方法(附详细答案)
求解共点力平衡问题的十一种方法(附详细答案)求解共点力平衡问题的方法共点力平衡问题是高考中的热点，涉及多方面的数学和物理知识，对于刚入学的高一新生来说是一大难点。
以下介绍几种解决共点力平衡问题的方法。
1.力的合成法当物体在三个共点力的作用下处于平衡状态时，任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反。
例如，如图所示，质量为m的物体悬挂在轻质支架上，斜梁OB与竖直方向的夹角为θ（A、B点可以自由转动）。
设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2，则正确的结果是F1=mgsinθ，F2=mgcosθ。
2.力的分解法在实际问题中，一般根据力产生的实际作用效果分解。
例如，如图所示，在倾角为θ的斜面上，放一质量为m的光滑小球，球被竖直的木板挡住，则球对挡板的压力和球对斜面的压力分别是多少？3.正交分解法解多个共点力作用下物体平衡问题的方法，常用正交分解法列平衡方程求解。
为方便计算，建立坐标系时以尽可能多的力落在坐标轴上为原则。
例如，如图所示，重力为500N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200N的物体，当绳与水平面成60°角时，物体静止。
不计滑轮与绳的摩擦，求地面对人的支持力和摩擦力。
4.相似三角形法根据平衡条件并结合力的合成与分解的方法，把三个平衡力转化为三角形的三条边，利用力的三角形与空间的三角形的相似规律求解。
5.其他方法例如，如图所示，固定在水平面上的光滑半球半径为R，球心的正上方C处固定一个小定滑轮，细线一端拴一小球置于半球面上A点，另一端绕过定滑轮，缓慢地拉向B点，则此过程中小球对半球的压力大小FN、细线的拉力大小FT的变化情况是FN不变、FT变小。
6.长度问题例如，如图所示，两根长度相等的轻绳下端悬挂一质量为m物体，上端分别固定在天花板M、N两点，M、N之间距离为S。
已知两绳所能承受的最大拉力均为T，则每根绳长度不得短于S/√2.五、用图解法处理动态平衡问题三角形法是一种处理物体平衡问题的方法，适用于受三力作用而平衡的物体。
几个典型共点力平衡问题例析
几个典型共点力平衡问题例析
一、使用动态图解法求解物体的平衡问题
所谓动态平衡问题是指，由于某些物理量的变化，而使物体的所处状态发生缓慢的变化，而这个缓慢的变化过程中，物体又始终处于一系列的平衡状态。
求解这个类的问题一般采用动态图解法比较简便，使用动态图解法解题的一般步骤是:分析研究对象在变化过程中的受力情况，根据其中某一参量的变化，作出物体在平衡状态下的平衡力的平行四边形，并由动态的力的平行四边形的边长的变化或者角度的变化来确定某些力的大小与变化规律。
从而做出准确的判断。
例1如图1甲所示，一个重为G的均
匀球放在光滑斜面上，斜面倾角为α，在
斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住
球，使之处于静止状态，今使挡板与斜面
的夹角θ缓慢增大，问:在此过程中，球对
挡板和球对斜面的压力大小如何变化？
解:选球为研究对象，球受重力G、斜
面支持力F
1、挡板支持力F
2
，因球始终处
于平衡状态，故三个力的合力始终为零，
三个力构成封闭的矢量三角形，当挡板逆时针转动时，F
2
的方向也逆时针转动，
做出如图1乙所示的动态矢量三角形，由图可见，F
1随θ角增大而始终减小，F
2
先减小后增大。
图1甲。
共点力平衡的几种解法(例题带解析)
共点力平衡的几种解法1.力的合成、分解法：对于三力平衡，一般根据“任意两个力的合力与第三个力等大反向”的关系，借助三角函数、相似三角形等手段求解；或将某一个力分解到另外两个力的反方向上，得到的这两个分力势必与另外两个力等大、反向；对于多个力的平衡，利用先分解再合成的正交分解法。
2.矢量三角形法：物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，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，利用三角形法，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识可求得未知力。
矢量三角形作图分析法，优点是直观、简便，但它仅适于处理三力平衡问题。
3.相似三角形法：相似三角形法，通常寻找的是一个矢量三角形与三个结构（几何）三角形相似，这一方法也仅能处理三力平衡问题。
4.正弦定理法：三力平衡时，三个力可构成一封闭三角形，若由题设条件寻找到角度关系，则可用正弦定理列式求解。
5.三力汇交原理：如果一个物体受到三个不平行外力的作用而平衡，这三个力的作用线必在同一平面上，而且必为共点力。
6.正交分解法：将各力分别分解到x轴上和y轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件，多用干三个以上共点力作用下的物体的平衡，值得注意的是，对“x、y方向选择时，尽可能使落在x、y轴上的力多；被分解的力尽可能是已知力。
不宜分解待求力。
7.动态作图：如果一个物体受到三个不平行外力的作用而处于平衡，其中一个力为恒力，第二个力的方向一定，讨论第二个力的大小和第三个力的大小和方向。
三.重难点分析：1.怎样根据物体平衡条件，确定共点力问题中未知力的方向？在大量的三力体（杆）物体的平衡问题中，最常见的是已知两个力，求第三个未知力。
解决这类问题时，首先作两个已知力的示意图，让这两个力的作用线或它的反向延长线相交，则该物体所受的第三个力（即未知力）的作用线必定通过上述两个已知力的作用线的交点，然后根据几何关系确定该力的方向（夹角），最后可采用力的合成、力的分解、拉密定理、正交分解等数学方法求解。
力学专题04：共点力平衡七大题型解析(原卷版)
力学专题04：共点力平衡七大题型解析（原卷版）1. 引言共点力平衡是力学中的一个重要概念，也是高考物理考试的热点问题。
本题将解析共点力平衡的七大题型，帮助大家更好地理解和掌握这一知识点。
2. 共点力平衡七大题型解析2.1 题型一：力的合成与分解【例题】一个物体受到三个力的作用，分别为F1=5N，F2=10N，F3=15N，求这三个力的合力及合力为零时，第三个力在F1和F2所决定的平面内的分解力。
【解析】（1）求合力：F = F1 + F2 + F3 = 5N + 10N + 15N = 30N（2）求分解力：设F3在F1和F2所决定的平面内的分解力为F3x和F3y，则有F3 = F3x + F3y。
根据分解力的性质，有F3x^2 +F3y^2 = F3^2。
2.2 题型二：受力分析【例题】一个物体在水平桌面上受到重力、支持力和摩擦力的作用，求物体在三个方向上的受力情况。
【解析】（1）竖直方向：重力向下，支持力向上，两者大小相等，方向相反，合力为零。
（2）水平方向：若有摩擦力，则与物体运动方向相反。
若无摩擦力，则合力为零。
2.3 题型三：力的矩【例题】一个物体在桌面上受到重力、支持力和两个力的作用，其中一个力F1=10N，作用点在物体边缘，另一个力F2=15N，作用点在物体内部，求物体在水平方向上的合力。
【解析】（1）计算矩：矩=力×力臂。
对于F1，力臂为物体半径；对于F2，力臂为作用点到旋转轴的距离。
（2）根据矩的平衡条件，物体在水平方向上的合力为零。
2.4 题型四：固定角度【例题】一个物体受到两个力的作用，其中一个力F1=10N，与水平方向成30°角，另一个力F2=15N，与水平方向成60°角，求物体在水平方向上的合力。
【解析】（1）将力分解为水平方向和竖直方向的分力：F1x = F1cos30°，F1y = F1sin30°；F2x = F2cos60°，F2y = F2sin60°。
热点专题系列(2) 求解共点力平衡问题的八种方法
热点专题系列(二)求解共点力平衡问题的八种方法热点概述：共点力作用下的平衡条件是解决共点力平衡问题的基本依据，广泛应用于力、电、磁等各部分内容的题目中，求解共点力平衡问题的八种常见方法总结如下。
[热点透析]力的合成、分解法三个力的平衡问题，一般将任意两个力合成，则该合力与第三个力等大反向，或将其中某个力沿另外两个力的反方向分解，从而得到两对平衡力。
(2020·四川省乐山市高三(下)第三次调研)如图所示，细绳上端固定于天花板上的A点，细绳的下端挂一质量为1 kg的物体P，用力F作用于细绳上的O点，使细绳偏离竖直方向的夹角为30°，且保持物体平衡，此时F与水平方向的夹角为30°，重力加速度g＝10 m/s2，则F的大小等于()A．5 3 N B．5 NC.1033N D．20 N解析由几何知识可知，F与AO垂直，O点受三个拉力处于平衡，如图所示，根据平衡条件知F＝mg sin30°＝5 N，故B正确，A、C、D错误。
答案 B正交分解法将各力分解到x轴上和y轴上，在两坐标轴上运用平衡条件F x＝0、F y＝0进行分析，多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡。
值得注意的是，对x、y 方向选择时，尽可能使较多的力落在x、y轴上，被分解的力尽可能是已知力，不宜分解待求力。
(2020·河北省唐山市高三一模)某同学用拇指和食指掐住质量为500 g的玻璃瓶上同高度的A、B位置处于静止状态，且瓶相对于手指恰好不下滑。
该位置侧壁与竖直方向夹角为30°，其截面如图所示。
若玻璃瓶与手指之间的动摩擦因数为μ＝0.2，手指可视为形状不变的圆柱体，重力加速度g＝10 m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
则拇指与玻璃瓶之间的摩擦力为()A．1.25 N B．2.5 NC.25－5322N D.25－15322N解析对玻璃瓶受力分析，并正交分解，如图所示，根据平衡条件有2f cosθ＋2N sinθ＝mg，又f＝μN，联立并代入数据得f＝25－5322N，故C正确，A、B、D错误。
处理共点力平衡问题的常见方法和技巧
处理共点力平衡问题的常见方法和技巧物体所受各力的作用线（或其反向延长线）能交于一点，且物体处于静止状态或匀速直线运动状态，则称为共点力作用下物体的平衡。
它是静力学中最常见的问题，下面主要介绍处理共点力作用下物体平衡问题的一些思维方法。
1.解三个共点力作用下物体平衡问题的方法解三个共点力作用下物体平衡问题的常用方法有以下五种：（1 ）力的合成、分解法：对于三力平衡问题，一般可根据“任意两个力的合成与第三个力等大反向”的关系，即利用平衡条件的“等值、反向”原理解答。
例1•如图1所示，一小球在纸面内来回振动，当绳OA和OB拉力相等时，摆线与竖直方向的夹角■为：（）图1A.15°B. 30°C. 45°D. 60°解析：对O点进行受力分析，O点受到OA 绳和OB绳的拉力F A和F B及小球通过绳子对O点的拉力F三个力的作用，在这三个力的作用下O点处于平衡状态，由“等值、反向”原理得，F A和F B的合力F合与F是等值反向的，由平行四边形定则，作出F A和F B的合力F 合，如图2所示，由图可知匠=词,故答案是A。
图2(2)矢量三角形法：物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接，构成一个矢量三角形；反之，若三个力矢量箭头首尾相接 恰好构成三角形，则这三个力的合成必为 零，因此可利用三角形法，求得未知力。
例2.图3中重物的质量为 m ，轻细线 AO 和BO 的A 、B 端是固定的。
平衡时AO 是水平的，BO 与水平面的夹角为。
AO 的拉力和BO 的拉力的大小是：()= ^gsin.6 F TJL = ?«gcot 8F T& = mg^8凉一宜血总解析：因结点O 受三力作用而平衡，且 与mg 垂直，所以三力应组成一个封闭的直角三角形，如图4所示，由直角三角形 知识得：=—.：」-.,： ： “，所以选项 B 、D 正确。
讲解：求解共点力平衡问题的八种方法
求解共点力平衡问题的八种方法一、分解法一个物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，将其中任意一个力沿其他两个力的反方向分解，这样把三力平衡问题转化为两个方向上的二力平衡问题，则每个方向上的一对力大小相等。
二、合成法对于三力平衡时，将三个力中的任意两个力合成为一个力，则其合力与第三个力平衡，把三力平衡转化为二力平衡问题。
[例1] 如图1所示，重物的质量为m ，轻细绳AO 和BO 的A 端、B 端是固定的，平衡时AO 是水平的，BO 与水平面的夹角为θ，AO 的拉力F 1和BO 的拉力F 2的大小是( )图1A ．F 1＝mg cos θB ．F 1＝mg cot θC ．F 2＝mg sin θD ．F 2＝mg /sin θ [解析] 解法一(分解法)用效果分解法求解。
F 2共产生两个效果：一个是水平方向沿A →O 拉绳子AO ，另一个是拉着竖直方向的绳子。
如图2甲所示，将F 2分解在这两个方向上，结合力的平衡等知识解得F 1＝F 2′＝mg cot θ，F 2＝F 2″sin θ＝mg sin θ。
显然，也可以按mg (或F 1)产生的效果分解mg (或F 1)来求解此题。
图2解法二(合成法)由平行四边形定则，作出F1、F2的合力F12，如图乙所示。
又考虑到F12＝mg，解直角三角形得F1＝mg cot θ，F2＝mg/sin θ，故选项B、D正确。
[答案]BD三、正交分解法物体受到三个或三个以上力的作用处于平衡状态时，常用正交分解法列平衡方程求解：F x合＝0，F y合＝0。
为方便计算，建立坐标系时以使尽可能多的力落在坐标轴上为原则。
[例2]如图3所示，用与水平成θ角的推力F作用在物块上，随着θ逐渐减小直到水平的过程中，物块始终沿水平面做匀速直线运动。
关于物块受到的外力，下列判断正确的是()图3A．推力F先增大后减小B．推力F一直减小C．物块受到的摩擦力先减小后增大D．物块受到的摩擦力一直不变[解析]对物体受力分析，建立如图4所示的坐标系。
共点力平衡的七大题型及解决方法
共点力平衡的七大题型及解决方法共点力平衡是力学中一个重要的概念，指的是在一个物体或系统受到多个力的作用下，力的合力等于零，使物体或系统保持静止或平衡状态。
在力学中，共点力平衡问题是非常常见的，下面将介绍七种常见的共点力平衡的题型及解决方法。
1.单个物体受力平衡的题目这种题型是最基本的共点力平衡问题，即一个物体受到多个力的作用，要求求解物体所受力的大小和方向。
解决这个问题的关键是列出物体受力的平衡方程，根据力的平衡性质求解未知量。
2.多个物体受力平衡的题目这种题型相对于单个物体受力平衡问题来说，更加复杂一些。
题目要求求解多个物体之间受力的大小和方向，以及各个物体之间的平衡条件。
解决这个问题的关键是建立力的平衡条件方程组，并通过代入法或消元法求解未知量。
3.杆平衡问题这种题型是常见的三角形杆平衡问题，题目给出杆上的多个力及其大小和方向，要求求解该杆的平衡位置。
解决这个问题的关键是寻找杆的平衡条件，通常是杆受力和力的合力方向垂直，通过解这个平衡条件方程组求解未知量。
4.杆与物体的平衡问题这种题型是在杆平衡问题基础上增加了一个物体的问题，即杆上除了多个力之外，还有一个质量为m的物体。
要求求解该杆和物体的平衡位置。
解决这个问题的关键是建立杆与物体的平衡条件方程组，并通过代入法或消元法求解未知量。
5.系统平衡问题6.夹具平衡问题这种题型是在多个物体受力平衡问题基础上增加了夹具的问题，即物体之间通过夹具连接。
夹具可以是支架、滑轮等，并且在平衡时可能有些部分是不受力的。
要求求解夹具和物体的平衡位置。
解决这个问题的关键是分析夹具的受力情况，并建立物体和系统的平衡条件方程组，通过代入法或消元法求解未知量。
7.多个力垂直平衡问题这种题型是在多个物体受力平衡问题基础上，要求物体所受力之间两两垂直。
解决这个问题的关键是分解各个力的分量，并利用垂直性质建立物体和系统的平衡条件方程组，通过代入法或消元法求解未知量。
无论是哪种类型的共点力平衡问题，解决问题的关键是分析受力情况和建立平衡条件方程组。
共点力平衡的七大题型-Word版含解析
专题共点力平衡的七大题型目录一、三类常考的“三力静态平衡”问题 (1)热点题型一 三个力中,有两个力互相垂直，第三个力角度（方向）已知。
(1)热点题型二 三个力互相不垂直，但夹角(方向）已知 。
(3)热点题型三 三个力互相不垂直，且夹角（方向）未知但存在几何边长的变化关系。
(4)二、三类常考的“动态平衡”模型 (6)热点题型四 矢量三角形法类 (6)热点题型五 相似三角形法类 (8)热点题型六 单位圆或正弦定理发类型 (9)热点题型七 衣钩、滑环模型 (11)【题型归纳】 一、三类常考的“三力静态平衡”问题热点题型一三个力中,有两个力互相垂直,第三个力角度（方向)已知。
解决平衡问题常用的方法有以下五种①力的合成法②力的正交分解法③正弦定理法④相似三角形法⑤矢量三角形图解法【例1】如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O 为球心,一质量为m 的小滑块，在水平力F 的作用下静止P 点。
设滑块所受支持力为N F 。
OF 与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是()A ．θtan mg F =B ．θtan mg F =C ．θtan mg F N =D ．θtan mg F N =【答案】 A 解法一 力的合成法滑块受力如图甲，由平衡条件知：错误!＝tan θ⇒F ＝错误!,F N ＝错误!。
解法二 力的分解法将滑块受的力水平、竖直分解，如图丙所示，mg ＝F N sin θ，F ＝F N cos θ,联立解得:F ＝mg tan θ，F N ＝错误!. 解法三 力的三角形法（正弦定理）如图丁所示，滑块受的三个力组成封闭三角形，解直角三角形得:F ＝mg tan θ，F N ＝错误!。
【点睛】通过例题不难发现针对此类题型应采用“力的合成法”解决较为容易。
【变式1】（2019·新课标全国Ⅱ卷）物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜 面平行。
已知物块与斜面之间的动摩擦因数为33，重力加速度取10m/s 2。
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共点力平衡的几种解法1. 力的合成、分解法：对于三力平衡，一般根据“任意两个力的合力与第三个力等大反向”的关系，借助三角函数、相似三角形等手段求解；或将某一个力分解到另外两个力的反方向上，得到的这两个分力势必与另外两个力等大、反向；对于多个力的平衡，利用先分解再合成的正交分解法。
2. 矢量三角形法：物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，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，利用三角形法，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识可求得未知力。
矢量三角形作图分析法，优点是直观、简便，但它仅适于处理三力平衡问题。
3. 相似三角形法：相似三角形法，通常寻找的是一个矢量三角形与三个结构（几何）三角形相似，这一方法也仅能处理三力平衡问题。
4. 正弦定理法：三力平衡时，三个力可构成一封闭三角形，若由题设条件寻找到角度关系，则可用正弦定理列式求解。
5. 三力汇交原理：如果一个物体受到三个不平行外力的作用而平衡，这三个力的作用线必在同一平面上，而且必为共点力。
6. 正交分解法：将各力分别分解到x轴上和y轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件，多用干三个以上共点力作用下的物体的平衡，值得注意的是，对“x、y方向选择时，尽可能使落在x、y轴上的力多；被分解的力尽可能是已知力。
不宜分解待求力。
7. 动态作图：如果一个物体受到三个不平行外力的作用而处于平衡，其中一个力为恒力，第二个力的方向一定，讨论第二个力的大小和第三个力的大小和方向。
三. 重难点分析：1. 怎样根据物体平衡条件，确定共点力问题中未知力的方向？在大量的三力体（杆）物体的平衡问题中，最常见的是已知两个力，求第三个未知力。
解决这类问题时，首先作两个已知力的示意图，让这两个力的作用线或它的反向延长线相交，则该物体所受的第三个力（即未知力）的作用线必定通过上述两个已知力的作用线的交点，然后根据几何关系确定该力的方向（夹角），最后可采用力的合成、力的分解、拉密定理、正交分解等数学方法求解。
2. 一个物体受到n个共点力作用处于平衡，其中任意一个力与其余（n-1）个力的合力有什么关系？根据二力平衡条件，一个物体受n个力平衡可看作是任意一个力和其余（n-1）个力的合力应满足平衡条件，即任意一个力和其余（n-1）个力的合力满足大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
3. 怎样分析物体的平衡问题物体的平衡问题是力的基本概念及平行四边形定则的直接应用，也是进一步学习力和运动关系的基础。
（1）明确分析思路和解题步骤解决物理问题必须有明确的分析思路．而分析思路应从物理问题所遵循的物理规律本身去探求。
物体的平衡遵循的物理规律是共点力作用下物体的平衡条件：，要用该规律去分析平衡问题，首先应明确物体所受该力在何处“共点”，即明确研究对象．在分析出各个力的大小和方向后，还要正确选定研究方法，即合成法或分解法，利用平行四边形定则建立各力之间的联系，借助平衡条件和数学方法，确定结果．由上述分析思路知，解决平衡问题的基本解题步骤为：①明确研究对象。
在平衡问题中，研究对象常有三种情况：<1> 单个物体，若物体能看成质点，则物体受到的各个力的作用点全都画到物体的几何中心上；若物体不能看成质点，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> 物体的组合，遇到这种问题时，应采用隔离法，将物体逐个隔离出去单独分析，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> 几个物体的的结点，几根绳、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分析研究对象的受力情况需要做好两件事：<1> 确定物体受到哪些力的作用，不能添力，也不能漏力。
常用的办法是首先确定重力，其次找接触面，一个接触面通常对应一对弹力和摩擦力，找到接触面后，判定这两个力是否在；第三是加上其它作用力，如拉力、推力等。
<2> 准确画出受力示意图。
力的示意图关键是力的方向的确定，要培养养成准确画图的习惯。
在分析平衡问题时，很多同学常出错误，其重要原因就是画图不重视、不规范，将力的方向搞错，导致全题做错。
③选取研究方法——合成法或分解法合成法或分解法实际上都是平行四边形定则，采用这两种方法的实质是等效替代，即通过两个力的等效合成或某个力的两个等效分力建立已知力与被求力之间的联系，为利用平衡条件解问题做好铺垫。
在解题中采用合成法还是分解法应视问题而定，当受力较少时，两种方法求解都很方便。
由于高中阶段在对力进行合成或分解时只要求会用直角三角形讨论计算，因此，对物体受力进行正交分解，利用正交分解法求解的平衡问题较为常见．在建立正交坐标系时，其基本原则是使尽可能多的力在坐标轴上，这样分解的力个数少，求解时方便。
④利用平衡条件建立方程利用合成法分析问题时，其平衡方程为：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：，⑤数学方法求解建立平衡方程后，利用数学方法即可得到结果。
在平衡问题中，常用的数学方法有：代数法、三角函数法、相似三角形法、极值问题等，通过对学生选择数学方法解题过程的考查，可以鉴别其运用数学工具处理物理问题的能力。
2. 掌握题型抓关键明确分析思路和解题步骤后，各种各样的平衡问题均可按此步骤分析求解。
但在实际解题过程中仍感到困难重重。
原因何在？原因在于命题者为增加试题难度，在上述解题步骤的某个环节上设置障碍，造成学生分析思维受阻。
若能找到这些障碍点，即关键之处，并加以突破，问题便迎刃而解了。
（1）三力平衡问题物体在三个力的作用下处于平衡状态，要求我们分析三力之间的相互关系的问题叫三力平衡问题，这是物体受力平衡中最重要、最典型也最基础的平衡问题。
这种类型的问题有以下几种常见题型。
①三个力中，有两个力互相垂直，第三个力角度（方向）已知。
②三个力互相不垂直，但夹角（方向）已知《考试说明》中规定力的合成与分解的计算只限于两力之间能构成直角的情形。
三个力互相不垂直时，无论是用合成法还是分解法，三力组成的三角形都不是直角三角形，造成求解困难。
因而这种类型问题的解题障碍就在于怎样确定研究方法上。
解决的办法是采用正交分解法，将三个不同方向的力分解到两个互相垂直的方向上，再利用平衡条件求解。
③三个力互相不垂直，且夹角（方向）未知三力方向未知时，无论是用合成法还是分解法，都找不到合力与分力之间的定量联系，因而单从受力分析图去求解这类问题是很难找到答案的。
要求解这类问题，必须变换数学分析的角度，从我们熟悉的三角函数法变换到空间几何关系上去考虑，因而这种问题的障碍点是如何正确选取数学分析的方法。
解决这种类型的问题的对策是：首先利用合成法或分解法作出三力之间的平行四边形关系和三角形关系，再根据力的三角形寻找与之相似的空间三角形，利用三角形的相似比求解。
④三力的动态平衡问题即三个力中，有一个力为恒力，另一个力方向不变，大小可变，第三个力大小方向均可变，分析第三个力的方向变化引起的物体受力的动态变化问题。
这种类型的问题不需要通过具体的运算来得出结论，因而障碍常出现在受力分析和画受力分析图上。
在分析这类问题时，要注意物体“变中有不变”的平衡特点，在变中寻找不变量。
即将两个发生变化的力进行合成，利用它们的合力为恒力的特点进行分析。
在解决这类问题时，正确画出物体在不同状态时的受力图和平行四边形关系尤为重要。
（2）多力平衡问题物体在四个或四个以上的力作用下的平衡问题叫多力平衡问题．处理多力平衡问题的思路有以下两种：①化多力为三力，利用三力问题的处理方法进行分析。
利用熟悉的物理规律和结论去分析、解决新问题是物理学中最常用的一种物理思路，力的等效替代就是这种思路的具体应用之一，在多力问题中，如果将某些力先合成，考虑其合力与剩余力之间的关系，即可将多力问题转化为三力问题，用我们前面讨论的方法加以分析和研究。
②利用正交分解法分析求解，当受力较多时，利用合成法需要几次合成才能得出结论，分析起来较繁琐。
最常见的多力平衡问题就是直接建立正交坐标系，在分析物体受力后，利用正交分析法求解。
【典型例题分析】（一）运用三角形三边关系解答物理题几何知识：二边之和大于第三边，二边之差小于第三边。
[例1] 一个物体受到三个共点力的作用，若这三个力的大小是如下各组，则可使物体平衡的是哪几组（）A. F1＝4N，F2=7N，F3＝8NB. F1＝8N，F2=8N，F3＝1NC. F1＝4N，F2＝6N，F3＝1ND. F1=3N，F2=5N，F3=2N分析与解：物体平衡条件为合力为零。
该题中任意二力的合力大小应与第三个力相等。
满足这种要求有两种情况：（1）若三力在同一直线上，则二力大小之和等于第三力大小；二力之差等于第三力大小，故D正确。
（2）若三力不在同一直线上，两力的合力与这两个力可构成封闭的三角形。
即二力大小之和大于第三力大小，二力大小之差小于第三力大小，故A、B正确。
（二）运用三角形角边关系解答物理题几何知识：三角形中大角对大边，小角对小边。
[例2] 如图1所示，OA、OB、OC是抗拉程度相同的绳子，如果物体的重力超过某一值时，则绳子（）A. A段先断B. OB段先断C. OC段先断D. 一起断分析与解：对O点进行受力分析，两条绳子拉力的合力大小等于物体C的重力大小，如图2所示。
显然，在三角形△OCD中，∠ODC=90°是这三个角中的最大角，所对应的边OC应是最大，所以T OA＞T OB，OA段先断。
故A正确。
（三）运用相似三角形性质解答物理题。
几何知识：相似三角形对应边成比例。
[例3] 两根长度相等的轻绳下端悬挂一质量为m物体，上端分别固定在天花板M、N两点，M、N之间距离为S，如图所示。
已知两绳所能承受的最大拉力均为T，则每根绳长度不得短于____ 。
分析与解：绳子越短，两条绳夹角越大，绳子张力越大。
对图3作辅助线OE⊥MN，对D点受力分析如图所示，∵△DBC∽△ONE，有，其中，，则（四）运用点与直线关系解答物理题几何知识：点到直线的各条线段中，垂距最短。
[例4] 如图所示，绳子OA与竖直墙构成的角度θ不变，求物体静止时，拉力F的最小值？分析与解：绳子OA张力，拉力F与物体重力mg的合力为零。
对O点受力分析如图所示。
由于OA的方向不变，重力mg、拉力F的合力的大小与OA的张力大小相等，方向相反。
根据力的合成知识，三力组成的三角形有无数个，如三角形EOD，其中OE矢量表示重力，DO表示张力，ED表示拉力。
但EC⊥AB是E点到直线AB最短的一条，即拉力F最小为F=mgsinθ。