20xx高考物理知识点总结9:共点力作用下的物体的平衡

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共点力作用下物体的平衡

共点力作用下物体的平衡

共点力作用下物体的平衡在我们的日常生活和物理学的研究中,经常会遇到物体处于平衡状态的情况。

当多个力共同作用在一个物体上,并且这个物体保持静止或者做匀速直线运动时,我们就说这个物体处于平衡状态。

这种在共点力作用下物体的平衡,是力学中一个非常重要的概念。

首先,让我们来理解一下什么是共点力。

共点力指的是几个力作用在物体上的同一点,或者它们的作用线相交于同一点。

比如说,我们用绳子吊起一个物体,绳子对物体的拉力和物体受到的重力就是共点力。

那么,物体在共点力作用下处于平衡状态,需要满足什么样的条件呢?简单来说,就是合力为零。

这就好比拔河比赛,如果两边的力量大小相等,方向相反,那么绳子就不会向任何一边移动,处于平衡状态。

为了更深入地理解共点力作用下物体的平衡,我们来看一些具体的例子。

比如,一个放在水平桌面上静止的物体,它受到重力、桌面给它的支持力。

重力的方向竖直向下,支持力的方向竖直向上,这两个力大小相等、方向相反,合力为零,所以物体保持静止,处于平衡状态。

再比如,一个悬挂着的吊灯。

吊灯受到重力和绳子的拉力,这两个力大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上,合力为零,吊灯就能稳定地悬挂着。

在解决共点力作用下物体平衡的问题时,我们通常会用到力的合成与分解的方法。

力的合成,就是把几个力合成为一个力;力的分解,则是把一个力分解为几个力。

通过合理地合成与分解力,我们可以更方便地分析物体的受力情况,从而判断物体是否处于平衡状态。

例如,有一个倾斜的木板上放着一个物体,我们可以把物体受到的重力分解为沿着木板向下的力和垂直于木板的力。

然后,再分析木板对物体的摩擦力和支持力,看这些力是否能使物体的合力为零,从而判断物体是否会滑动或者保持静止。

当物体在共点力作用下处于平衡状态时,我们可以列出力的平衡方程来求解未知的力。

如果物体在水平方向和竖直方向上分别受到几个力的作用,那么我们就可以分别在这两个方向上列出力的平衡方程。

比如说,一个物体在水平方向上受到两个力 F1 和 F2 的作用,处于平衡状态,那么就有F1 =F2;在竖直方向上受到力 F3 和F4 的作用,也处于平衡状态,就有 F3 = F4 。

高中物理知识点总结归纳(完整版(精选4篇)

高中物理知识点总结归纳(完整版(精选4篇)

高中物理知识点总结归纳(完整版(精选4篇)物理知识点总结篇一1、物体的平衡:物体的平衡有两种情况:一是质点静止或做匀速直线运动;二是物体不转动或匀速转动(此时的物体不能看作质点)。

2、共点力作用下物体的平衡:①平衡状态:静止或匀速直线运动状态,物体的加速度为零。

②平衡条件:合力为零,亦即F合=0或∑Fx=0,∑Fy=0a、二力平衡:这两个共点力必然大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。

b、三力平衡:这三个共点力必然在同一平面内,且其中任何两个力的合力与第三个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,即任何两个力的合力必与第三个力平衡c、若物体在三个以上的共点力作用下处于平衡状态,通常可采用正交分解,必有:F合x=F1x+F2x+………+Fnx=0F合y=F1y+F2y+………+Fny=0(按接触面分解或按运动方向分解)③平衡条件的推论:(ⅰ)当物体处于平衡状态时,它所受的某一个力与所受的其它力的合力等值反向。

(ⅰ)当三个共点力作用在物体(质点)上处于平衡时,三个力的矢量组成一封闭的三角形按同一环绕方向。

3、平衡物体的临界问题:当某种物理现象(或物理状态)变为另一种物理现象(或另一物理状态)时的转折状态叫临界状态。

可理解成“恰好出现”或“恰好不出现”。

临界问题的分析方法:极限分析法:通过恰当地选取某个物理量推向极端(“极大”、“极小”、“极左”、“极右”)从而把比较隐蔽的临界现象(“各种可能性”)暴露出来,便于解答。

易错现象:(1)不能灵活应用整体法和隔离法;(2)不注意动态平衡中边界条件的约束;(3)不能正确制定临界条件。

学好物理有哪些窍门独立做题。

要独立地(指不依赖他人),保质保量地做一些题。

题目要有一定的数量,不能太少,更要有一定的质量,就是说要有一定的难度。

任何人学习数理化不经过这一关是学不好的。

独立解题,可能有时慢一些,有时要走弯路,有时甚至解不出来,但这些都是正常的,是任何一个初学者走向成功的必由之路。

物理必修一共点力平衡知识点

物理必修一共点力平衡知识点

物理必修一共点力平衡知识点物理必修一共点力平衡知识点在平日的学习中,大家最熟悉的就是知识点吧?知识点也可以理解为考试时会涉及到的知识,也就是大纲的分支。

哪些才是我们真正需要的知识点呢?下面是店铺收集整理的物理必修一共点力平衡知识点,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

1.物体保持静止或者保持匀速直线运动的状态叫平衡状态。

2.物体如果受到共点力的作用且处于平衡状态,就叫做共点力的平衡。

3.二力平衡是指物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,其平衡条件是这两个离的大小相等、方向相反。

多力亦是如此。

4.正交分解法:把一个矢量分解在两个相互垂直的坐标轴上,利于处理多个不在同一直线上的矢量(力)作用分解。

作用力与反作用力探究作用力与反作用力的关系1.一个物体对另一个物体有作用力时,同时也受到另一物体对它的作用力,这种相互作用力称为作用力和反作用力。

2.力的性质:物质性(必有施/手力物体),相互性(力的作用是相互的)3.平衡力与相互作用力:同:等大,反向,共线异:相互作用力具有同时性(产生、变化、小时),异体性(作用效果不同,不可抵消),二力同性质。

平衡力不具备同时性,可相互抵消,二力性质可不同。

牛顿第三定律1.牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反。

2.牛顿第三定律适用于任何两个相互作用的物体,与物体的质量、运动状态无关。

二力的产生和消失同时,无先后之分。

二力分别作用在两个物体上,各自分别产生作用效果。

声现象1.声音的发生:由物体的振动而产生。

振动停止,发声也停止。

2.声音的传播:声音靠介质传播。

真空不能传声。

通常我们听到的声音是靠空气传来的。

3.声速:在空气中传播速度是:340米/秒。

声音在固体传播比液体快,而在液体传播又比空气体快。

4.利用回声可测距离:S=1/2vt5.乐音的三个特征:音调、响度、音色。

(1)音调:是指声音的高低,它与发声体的频率有关系。

(2)响度:是指声音的大小,跟发声体的振幅、声源与听者的距离有关系。

[高中物理物体的平衡的知识点] 共点力作用下物体的平衡的知识点

[高中物理物体的平衡的知识点] 共点力作用下物体的平衡的知识点

[高中物理物体的平衡的知识点] 共点力作用下物体的平衡的知识点1、平衡状态:物体受到几个力的作用,仍保持静止状态,或匀速直线运动状态,或绕固定的转轴匀速转动状态,这时我们说物体处于平衡状态,简称平衡。

在力学中,平衡有两种情况,一种是在共点力作用下物体的平衡;另一种是在几个力矩作用下物体的平衡(既转动平衡)。

2、要区分平衡状态、平衡条件、平衡位置几个概念。

平衡状态指的是物体的运动状态,即静止匀速直线运动或匀速转动状态;而平衡条件是指要使物体保持平衡状态时作用在物体上的力和力矩要满足的条件。

至于平衡位置这个概念是指往复运动的物体,当该物体静止不动的位置或物回复力为零的位置。

它是研究物体振动规律时的重要概念,简谐振动的物体在平衡位置时其合力不一定零,所以也不一定是平衡状态。

例如单摆振动到平衡位置时后合力是指向圆心的。

3、共点力的平衡⑴共点力:物体同时受几个共面力的作用,如果这几个力都作用在物体的同一点,或这几个力的作用线都相交于同一点,这几个力就叫做共点力。

⑵共点力作用下物体的平衡条件是物体所受的合外力为零。

⑶三力平衡原理:物体在三个力作用下,处于平衡状态,如果三力不平行,它们的作用线必交于一点,例如图1所示,不均匀细杆AB长1米,用两根细绳悬挂起来,当AB在水平方向平衡时,二绳与AB夹角分别为30°和60°,求AB重心位置?根据三力平衡原理,杆受三力平衡,TA、TB、G必交于点O只要过O作AB垂线,它与AB交点C 就是AB杆的重心。

由三角函数关系可知重心C到A距离为0.25米。

⑷具体问题的处理①二力平衡问题,一个物体只受两个力而平衡,这两个力必然大小相等,方向相反,作用在一条直线上,这也就是平常所说的平衡力。

平衡力的这些特点就成为了解决力的平衡问题的基础,其他平衡问题最终要转化为这个基础问题。

②三力平衡问题:往往先把两个加合成,这个合力与第三个力就转化成了二力平衡问题,即三力平衡中任意两个力的合力与第三个力的大小相等,方各相反,作用在一条直线上。

【受力分析 共点力的平衡】知识点总结

【受力分析 共点力的平衡】知识点总结

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【反思领悟】 解决临界问题的基本思路 (1)认真审题,详细分析问题中变化的过程(包括分析整体过程中有几个阶段). (2)寻找过程中变化的物理量(自变量与因变量). (3)探索因变量随自变量变化时的变化规律,要特别注意相关物理量的变化情况. (4)确定临界状态,分析临界条件,找出临界关系.
ห้องสมุดไป่ตู้
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考点二 共点力的平衡问题
多维探究
解答平衡问题四种常用方法对比
适用条件
注意事项
优点
合成法 分解法
物体受三个力作用 而平衡
物体受三个力作用 而平衡
(1)表示三个力大小的线段长度不可 对于物体所受的三
随意画 个力,有两个力相
(2)两力的合力与第三个力等大反向 互垂直或两个力大
合力为物体所受的力,而两个分力 小相等的平衡问题
三角形
方向
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【总结提升】 应用整体法和隔离法时应注意三点 (1)当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作 用时,宜用整体法. (2)在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时,宜用隔离法. (3)整体法和隔离法不是独立的,对一些较复杂问题,通常需要多次选取研究对象, 交替使用整体法和隔离法.
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5.解题中常用到的二级结论 ①物体处于平衡状态时,沿任意方向的合力均为 0. ②物体受多个力作用处于平衡状态时,其中几个力的合力与其余力的合力必定等大 反向. ③物体受三个非平行力作用处于平衡状态,这三个力的作用线必定在同一平面内, 而且这三个力必定为共点力.
考点一 物体的受力分析
自主学习
1.整体法与隔离法
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考点三 动态平衡问题
多维探究
1.动态平衡:是指平衡问题中的一部分力是变力,是动态力,力的大小和方向均

共点力作用下的物体平衡

共点力作用下的物体平衡

共点力作用下的物体平衡共点力作用下的物体平衡是指物体受到的各个力的合力的矢量和为零,使物体保持静止或匀速直线运动的状态。

在物理学中,我们通常通过以下两种情况来研究共点力作用下的物体平衡:平衡在水平面上的物体和平衡在斜面上的物体。

首先,来看平衡在水平面上的物体。

为了使物体保持平衡,需要考虑物体受到的各个力以及它们在水平面上的投影。

在水平面上的物体通常受到以下几种力的作用:重力力、支持力和摩擦力。

重力力是指地球对物体的吸引力,它的方向通常垂直向下。

重力力的大小由物体的质量决定,可以用公式Fg=m*g来计算,其中m是物体的质量,g是重力加速度。

支持力是指平衡在水平面上的物体所受到的一种力,它的大小等于物体的重力力。

支持力与重力力大小相等,方向相反,由于支持力与重力力大小相等但方向相反,所以这两个力的合力为零,使物体保持平衡。

另一种情况是平衡在斜面上的物体。

在斜面上的物体同样受到重力力,支持力和摩擦力的作用。

与平衡在水平面上的物体相比,平衡在斜面上的物体需要考虑更多的因素。

首先,我们需要将重力力分解为斜面上的分量和垂直分量。

斜面上的分量可以用公式Fp = m * g * sin(θ) 来计算,其中 m 是物体的质量,g 是重力加速度,θ 是斜面的倾斜角度。

垂直分量可以用公式Fn = m * g * cos(θ) 来计算。

然后,我们需要考虑斜面对物体的摩擦力。

摩擦力的大小由物体和斜面之间的摩擦系数以及法向支持力决定。

摩擦力通常由以下公式计算:Ff=μ*Fn,其中μ是摩擦系数,Fn是斜面对物体的法向支持力。

为了使物体保持平衡,需要满足以下条件:斜面上的分量力与摩擦力的水平分量的合力为零,斜面上的分量力与垂直分量力的合力为零。

通过这两个条件可以得到以下公式:Fp-Ff=0,Fn-Fg=0。

通过解这两个方程,可以求解出斜面上的力和物体的平衡条件。

总结一下,平衡在水平面上的物体需要考虑重力力、支持力和摩擦力的作用。

高一物理第二讲-力-共点力作用下物体的平衡

高一物理第二讲-力-共点力作用下物体的平衡

高一物理第二讲力物体在共点力作用下的平衡一、知识要点一)、力的概念力是物体对物体的作用,力作用于物体可以使受力物体形状发生改变;可以使受力物体运动状态(速度)发生改变。

在研究与力相关的物理现象时,应该把握住力的如下基本特性。

1.物质性:2.相互性:3.矢量性:4.瞬时性:5.独立性:二)、力的分类1.按性质分重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力……(按现代物理学理论,物体间的相互作用分四类:长程相互作用有引力相互作用、电磁相互作用;短程相互作用有强相互作用和弱相互作用。

宏观物体间只存在前两种相互作用。

)2.按效果分压力、支持力、拉力、动力、阻力……3.按产生条件分非接触力、接触力三)、力1.弹力的概念:发生弹性形变的物体,会对跟它接触并使它发生形变的另一物体产生力的作用,这种作用力叫做弹力。

2.弹力的产生条件是:两个物体直接接触,并发生弹性形变。

3.弹力的方向⑴压力、支持力的方向总是垂直于接触面。

⑵绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向。

⑶杆对物体的弹力不一定沿杆的方向。

4.弹力的大小:对有明显形变的弹簧、橡皮条等物体,弹力的大小可以由胡克定律计算。

对没有明显形变的物体,如桌面、绳子等物体,弹力大小由物体的受力情况和运动情况共同决定。

⑴胡克定律可表示为(在弹性限度内):,还可以表示成,即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。

⑵“硬”弹簧,是指弹簧的值大。

(同样的力作用下形变量小)⑶一根弹簧剪断成两根后,每根的劲度k都比原来的劲度大;两根弹簧串联后总劲度变小;两根弹簧并联后,总劲度变大。

四)、摩擦力1.摩擦力的概念:相互接触且发生形变的粗糙物体间,有相对运动(或相对运动趋势)时,在接触面上所受的阻碍相对运动(或相对运动趋势)的力。

2.摩擦力产生条件为:两物体直接接触、相互挤压、接触面粗糙、有相对运动或相对运动的趋势。

这四个条件缺一不可。

两物体间有弹力是这两物体间有摩擦力的必要条件。

(没有弹力不可能有摩擦力)3.滑动摩擦力大小⑴在接触力中,必须先分析弹力,再分析摩擦力。

高中物理讲义:共点力平衡-静态平衡处理方法

高中物理讲义:共点力平衡-静态平衡处理方法

共点力平衡-静态平衡处理方法【考点归纳】一、共点力作用下物体的平衡1.平衡状态一个物体在力的作用下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.如光滑水平面上做匀速直线滑动的物块、沿斜面匀速直线下滑的木箱、天花板上悬挂的吊灯等,这些物体都处于平衡状态.2.共点力的平衡条件在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零,即0F =合。

3.平衡条件的推论(1)如果物体在两个力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等、方向相反,为一对平衡力。

(2)如果物体在三个力的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。

(3)如果物体受多个力作用而处于平衡状态,其中任何一个力与其他力的合力大小相等、方向相反。

(4)当物体处于平衡状态时,沿任意方向物体所受的合力均为零。

(5)三力汇交原理:如果一个物体受到三个非平行力作用而平衡,这三个力的作用线必定在同一平面内,而且必为共点力。

4.解答平衡问题时常用的数学方法解决共点力的平衡问题有力的合成分解法、矢量三角形法、正交分解法、相似三角形法等多种方法,要根据题目具体的条件,选用合适的方法。

有时将各种方法有机的运用会使问题更易解决,多种方法穿插、灵活运用,有助于能力的提高。

(1)菱形转化为直角三角形如果两分力大小相等,则以这两分力为邻边所作的平行四边形是一个菱形,而菱形的两条对角线相互垂直,可将菱形分成四个相同的直角三角形,于是菱形转化成直角三角形。

(2)相似三角形法如果在对力利用平行四边形定则(或三角形定则)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。

(3)正交分解法共点力作用下物体的平衡条件( 0F =合)是矢量方程,求合力需要应用平行四边形定则,比较麻烦;通常用正交分解法把矢量运算转化为标量运算。

正交分解法平衡问题的基本思路是: ①选取研究对象:处于平衡状态的物体; ②对研究对象进行受力分析,画受力图; ③建立直角坐标系;④根据0F =x 和0y F =列方程;⑤解方程,求出结果,必要时还应进行讨论。

高考物理知识点详解:共点力作用下物体的平衡

高考物理知识点详解:共点力作用下物体的平衡

高考物理知识点详解:共点力作用下物体的平衡一、物体的受力剖析1.明确研究工具在举行受力剖析时,研究工具可以是某一个物体,也可以是保持相对稳定的多少个物体。

在办理比较纷乱的标题时,灵敏地选取研究工具可以使标题简洁地得到办理。

研究工具确定以后,只剖析研究工具以外的物体施予研究工具的力(即研究工具所受的外力),而不剖析研究工具施予外界的力。

2.按顺序找力先场力(重力、电场力、磁场力),后打仗力;打仗力中必须先弹力,后摩擦力(只有在有弹力的打仗面之间才可能有摩擦力)。

3.只画性质力,不画效果力画受力图时,只能按力的性质分类画力,不能按作用效果(拉力、压力、向心力等)画力,不然将出现重复。

4.需要合成或分化时,必须画出相应的平行四边形(或三角形)二、物体的均衡物体的均衡有两种环境:一是质点稳定或做匀速直线运动,物体的加快度为零;二是物体不转动或匀速转动(此时的物体不能看作质点)。

理解:敷衍共点力作用下物体的均衡,不要以为只有稳定才是均衡状态,匀速直线运动也是物体的均衡状态.因此,稳定的物体一定均衡,但均衡的物体不一定稳定.还需注意,不要把速度为零和稳定状态相混淆,稳定状态是物体在一段时间内保持速度为零不变,其加快度为零,而物体速度为零可能是物体稳定,也可能是物体做变速运动中的一个状态,加快度不为零。

由此可见,稳定的物体速度一定为零,但速度为零的物体不一定稳定.因此,稳定的物体一定处于均衡状态,但速度为零的物体不一定处于稳定状态。

总之,共点力作用下的物体只要物体的加快度为零,它一定处于均衡状态,只要物体的加快度不为零,它一定处于非均衡状态三、共点力作用下物体的均衡1.共点力——几个力作用于物体的联合点,或它们的作用线交于联合点(该点不一定在物体上),这几个力叫共点力。

2.共点力的均衡条件在共点力作用下物体的均衡条件是合力为零,即F合=0或Fx合=0,Fy合=03.鉴定定理物体在三个互不平行的力的作用下处于均衡,则这三个力必为共点力。

共点力作用下物体的平衡

共点力作用下物体的平衡

共点力作用下物体的平衡物体的平衡是指物体在受到共点力作用下保持静止或保持匀速直线运动状态的情况。

共点力是指作用在物体上的多个力的合力。

对于一个物体处于平衡状态,首先我们要知道一个基本概念,力矩。

力矩是一个表示力的转动效果的物理量,它可以用数值表示为力与产生力的点到固定轴线的距离的乘积。

简单地说,力矩等于力乘以力臂。

力臂是指力的作用线与参照点到力的垂直距离。

当一个物体受到多个力的作用时,为了使物体保持平衡,这些力的合力必须为零,并且合力的力矩也必须为零。

这就是平衡条件。

平衡条件可以表示为ΣF=0和Στ=0,其中ΣF表示合力,Στ表示合力的力矩。

接下来我们来讨论平衡的几种情况。

一、平衡时物体静止不动:当物体受到的多个力合力为零时,物体将保持静止不动。

在这种情况下,合力的力矩也必须为零。

这意味着合力的力矩在任何轴线上的代数和都必须等于零。

换句话说,物体受到共点力作用时,它的中心将位于力的合力所通过的轴线上。

二、平衡时物体匀速直线运动:当物体受到的多个力合力不为零但合力的力矩为零时,物体将保持匀速直线运动。

在这种情况下,合力的力矩在参照点附近的水平轴线上的代数和为零。

换句话说,物体在此时的平衡状态下,合力的力矩沿水平轴线的代数和为零。

在实际应用中,平衡条件可以用来解决各种问题,例如计算物体所受力的大小和方向,以及确定物体的形状和重心位置。

下面我们来看几个案例。

案例一:悬挂物体的平衡分析考虑一个简单的例子,有一个质量为m的物体通过一根绳子悬挂在天花板上。

在这种情况下,物体受到重力的作用和绳子的拉力。

要使物体保持平衡,重力和绳子的拉力必须相互平衡,并且绳子的拉力的方向必须与重力相反。

设绳子的拉力为T,重力为mg,其中g是重力加速度。

由于物体在竖直方向上保持静止,因此合力在竖直方向上为零,即ΣFy=T-mg=0。

因此,T=mg。

此外,在平衡状态下,合力的力矩也必须为零。

选择参照点为物体的悬挂点,合力的力矩正好在该点产生,因此合力的力矩为零。

高一物理共点力作用下物体的平衡1

高一物理共点力作用下物体的平衡1

图1-4-3
能力· 思维· 方法
【例1】如图1-4-4所示,质量为m1=5kg的物体,置 于一粗糙的斜面上,用一平行于斜面的大小为30N 的力F推物体,物体沿斜面向上匀速运动,斜面体 质量m2=10kg,且始终静止,取g=10m/s2,求地面 对斜面的摩擦力的大小及支持力的大小.
图1-4-4
能力· 思维· 方法
图1-4-5
能力· 思维· 方法
FNx=FNsin30°=m1gcos30°sin30° F′fx=F′fcos30°=Fcos30°-m1gsin30°cos30°
显然,F′fx和FNx方向均向右,斜面体有向右运动的 趋势,受到地面对它向左的摩擦力F地.
F地=F′fx+FNx=Fcos30°= 15 3 N.
图1-4-6
能力· 思维· 方法
【解题回顾】从以上两种方法比较,不难看出;整 体法比隔离法简捷得多一般情况下,两个以上相 互连接处于平衡状态的物体,若研究的问题不涉及 物体间的相互作用,用整体法往往简捷明了
能力· 思维· 方法
【例2】如图1-4-7所示,重为G的均匀链条,两端 用等长的轻绳连接,挂在等高的地方,绳与水平 方向成θ 角,试求: (1)绳子张力.
【解析】(1)隔离法:对 物体作受力分析,如图14-5(a)所示,由图可知, 在垂直于斜面方向上
FN=m1gcos30°①
在平行于斜面方向上, F=m1gsin30°+Ff,Ff=Fm1gsin30°②
图1-4-5
能力· 思维· 方法
再对斜面体作受力分析,如图1-4-5(b)所示.
在竖直方向上有
FN地=m2g+FNcos30°-F′fsin30°,且Ff=F′f.③ 将①、②两式代入③式得 FN地=(m2+m1)g-Fsin30°=135N. 在水平方向上有

高中物理重难点解析:共点力作用下物体的平衡

高中物理重难点解析:共点力作用下物体的平衡

分析与解: 根据平衡的特点,由力的几何结 构可知:(L为滑轮到小球的长度) FN F G hr r l l r 即 F G FN G 相似三角形法 hr hr 则小球沿光滑半球面缓慢向上滑动过程中,半球 体对小球的支持力FN 不变,绳子的拉力F不断减小。
题型二 利用整体法和隔离法解物 体的平衡问题
T
三力汇交原理:物体在 作用线共面的三个非平 行力作用下处于平衡状 态时,这三个的作用线 必交于一点。(把共面 力平衡问题转化为共点 力的平衡问题)
θ A B F
O G
题型一 三力平衡问题的数学解法
直角三角形——勾股定理或三角函数 相似三角形——力三角形与几何三角形对应 边成比例
例1(08年安徽省皖南八校第一次联考)质点m在F1、F2、 F3三个力作用下处于平衡状态,各力的方向所在直线如图 所示,图上表示各力的矢量起点均为O点,终点未画,则 C 各力大小关系可能为( ) F1 A .F 1 > F 2 > F 3 0 135 0 B .F 1 > F 3 > F 2 45 F3 C .F 3 > F 1 > F 2 600 D .F 2 > F 1 > F 3
(2)物体受两个以上共点力作用时的平衡条件。 当物体受到 三个共点力 作用时,它的平衡条 件又是什么呢? F合=0
平衡条件: ——在共点力作用下物体的平衡条件是合力等于零。
(2)三个力的平衡条件:
实验与探究:
F1 O
F2
F3
演 示
共点力的平衡
例1:如图所示,一个重为G的圆球,被一段细绳挂在
竖直光滑墙上,绳与竖直墙的夹角为α,则绳子 的拉力和墙壁对球的弹力各是多少?
在不考虑物体转动的情况下,物体可以当作质点看 待,所以力的作用点都可以画在受力物体的重心上。

高一物理共点力的平衡条件知识点的总结粤教版

高一物理共点力的平衡条件知识点的总结粤教版

高一物理《共点力的平衡条件》知识点总结粤教版高一物理《《共点力的平衡条件》》知识点总结粤教版一、共点力的平衡、共点力力的作用点在物体上的同一点或力的延长线交于一点的几个力叫做共点力。

能简化成质点的物体受到的力可以视为共点力。

2、平衡状态物体处于静止或匀速直线运动状态称为物体处于平衡状态。

平衡状态的实质是加速度为零的状态。

3、共点力作用下物体的平衡条件物体所受合外力为零,即ΣF=0。

若采用正交分解法求解平衡问题,则平衡条件应为。

二、共点力平衡条件的推论、二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向相反,为一对平衡力。

若物体所受的力在同一直线上,则在一个方向上各力的大小之和,与另一个方向各力大小之和相等。

2、三力平衡:三个不平行力的平衡问题,是静力学中最基本的问题之一,因为三个以上的平面汇交力,都可以通过等效方法,转化为三力平衡问题。

为此,必须首先掌握三力平衡的下述基本特征:物体受三个共点力作用而平衡,任意两个力的合力跟第三个力等大反向。

物体受三个共点力作用而平衡,将某一个力分解到另外两个力的反方向上,得到的两个分力必定跟另外两个力等大反向。

物体受三个共点力作用而平衡,若三个力不平行,则三个力必共点,此即三力汇交原理。

物体受三个共点力作用而平衡,三个力的矢量图必组成一个封闭的矢量三角形。

3、多力平衡:如果物体受多个力作用处于平衡状态,其中任何一个力与其余力的合力大小相等,方向相反。

点拨:在进行一些平衡类问题的定性分析时,采用共点力平衡的相关推论,可以使问题简化。

一、求解平衡问题的基本思路平衡类问题不仅仅涉及力学内容,在电磁学中常涉及带电粒子在电场、磁场或复合场中的平衡,通电导体棒在磁场中平衡,但分析平衡问题的基本思路是一样的:明确平衡状态;选对象:根据题目要求,巧选某平衡体作为研究对象;受力分析:对研究对象作受力分析,规范画出受力示意图;选取合适的解题方法:灵活运用力的合成法、正交分解法、矢量三角形法及数学解析法;列方程求解:根据平衡条件,列出合力为零的相应方程,然后求解,对结果进行必要的讨论。

高一物理必修件共点力的平衡

高一物理必修件共点力的平衡

高层建筑采用框架结构,通过柱子和 横梁的支撑,实现共点力平衡,确保 建筑在风力和地震等外力作用下保持 稳定。
机械设备中共点力平衡现象举例
汽车悬挂系统
汽车悬挂系统通过减震器、弹簧 等元件实现共点力平衡,保证车 轮与地面良好接触,提高行驶稳
定性和乘坐舒适性。
电梯的配重系统
电梯通过配重系统实现共点力平衡 ,使得电梯在上下运行过程中保持 平稳,减少能耗和噪音。
100%
求解方法
根据平衡条件列方程求解,注意 选择正方向,对不在同一直线上 的力进行正交分解。
80%
三角形法则
对于三力平衡问题,可以将三个 力首尾相接构成三角形,利用三 角形法则求解未知力。
典型例题解析
01
02
03
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例题1
一个质量为m的物体放在水平 地面上,受到水平向右的拉力 F作用而处于静止状态。已知 物体与地面间的动摩擦因数为 μ,求物体受到的摩擦力大小 及方向。
实验步骤和注意事项说明
实验步骤 1. 准备实验器材,包括测力计、细绳、滑轮、钩码等。
2. 组装实验装置,将滑轮固定在支架上,细绳绕过滑轮并挂上钩码。
实验步骤和注意事项说明
3. 调节滑轮高度,使细绳与水 平面平行。
4. 使用测力计测量各个共点力 的大小和方向,并记录数据。
5. 改变钩码的数量和位置,重 复进行实验。
矢量合成法则
平行四边形定则
两个力合成时,以表示这两个力的线 段为邻边作平行四边形,这两个邻边 之间的对角线就代表合力的大小和方 向。
三角形定则
把两个矢量首尾相接从而求出和矢量 的方法,称为三角形定则。与平行四 边形定则实质是相同的,都是矢量运 算法则的表述方式。
02

高考物理一轮复习课件专题二共点力的平衡条件及其应用

高考物理一轮复习课件专题二共点力的平衡条件及其应用

平衡条件表达式及意义
平衡条件表达式
对于共点力作用下的物体,其平衡条件可表达为∑F=0,即作用在物体上的所有 力的合力为零。
平衡条件意义
共点力作用下物体的平衡条件是物体处于静止或匀速直线运动状态的必要条件, 也是解决共点力作用下物体平衡问题的基本依据。掌握平衡条件对于理解和分析 物体的受力情况、判断物体的运动状态以及解决相关问题具有重要意义。
05
实验:验证共点力作用 下物体平衡条件
实验目的和原理介绍
实验目的
通过实验操作,验证共点力作用下物体的平衡条件,加深对平衡状态的理解, 提高实验技能和数据处理能力。
原理介绍
共点力作用下物体的平衡条件是合力为零,即物体所受各力在任意方向上的投 影之和为零。实验中,通过测量物体所受各力的大小和方向,验证平衡条件的 正确性。
三力平衡
如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,则这三个 力一定共面,且任意两个力的合力与第三个力大小相等、 方向相反,作用在同一直线上。
多力平衡
如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,则这些力 可以合成一个合力,该合力为零。
易错难点剖析及纠正措施
易错点一
01
对共点力的理解不准确
错误认识
02
认为作用于物体上的力就是共点力。
矢量三角形法在受力分析中应用
01
02
03
矢量三角形法
将物体所受的三个力首尾 相接,构成矢量三角形, 利用三角形法则求解未知 力。
适用范围
适用于物体受三个共点力 作用而处于平衡状态的问 题。
解题步骤
确定研究对象、受力分析 、构建矢量三角形、利用 三角形法则求解未知力。
相似三角形法在受力分析中应用
相似三角形法
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20xx高考物理知识点总结9:共点力作用下的物体的平衡20xx高考物理知识点总结9:共点力作用下的物体的平衡共点力作用下的物体的平衡一.共点力物体同时受几个力的作用,如果这几个力都作用于物体的同一点或者它们的作用线交于同一点,这几个力叫共点力.能简化成质点的物体受到的力可视为共点力。

二、平衡状态物体保持静止或匀速运动状态(或有固定转轴的物体匀速转动).........注意:这里的静止需要二个条件,一是物体受到的合外力为零,二是物体的速度为零,仅速度为零时物体不一定处于静止状态,如物体做竖直上抛运动达到最高点时刻,物体速度为零,但物体不是处于静止状态,因为物体受到的合外力不为零.共点力的平衡:如果物体受到共点力的作用,且处于平衡状态,就叫做共点力的平衡。

共点力的平衡条件:为使物体保持平衡状态,作用在物体上的力必须满足的条件,叫做…两种平衡状态:静态平衡v=0;a=0动态平衡v≠0;a=0①瞬时速度为0时,不一定处于平衡状态.如:竖直上抛最高点.只有能保持静止状态而加速度也为零才能认为平衡状态.②.物理学中的“缓慢移动”一般可理解为动态平衡。

三、共点力作用下物体的平衡条件(1)物体受到的合外力为零.即F合=0其正交分解式为F合x=0;F合y=0(2)某力与余下其它力的合力平衡(即等值、反向)。

二力平衡:这两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,并作用于同一物体(要注意与一对作用力与反作用力的区别)。

三力平衡:三个力的作用线(或者反向延长线)必交于一个点,且三个力共面.称为汇交共面性。

其力大小符合组成三解形规律三个力平移后构成一个首尾相接、封闭的矢量形;任意两个力的合力与第三个力等大、反向(即是相互平衡)推论:非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。

几个共点力作用于物体而平衡,其中任意几个力的合力与剩余几个力(一个力)的合力一定等值反向三力汇交原理:当物体受到三个非平行的共点力作用而平衡时,这三个力必交于一点;说明:①物体受到N个共点力作用而处于平衡状态时,取出其中的一个力,则这个力必与剩下的(N-1)个力的合力等大反向。

②若采用正交分解法求平衡问题,则其平衡条件为:FX合=0,FY合=0;求解平衡问题的一般步骤:选对象,画受力图,建坐标,列方程。

四、平衡的临界问题由某种物理现象变化为另一种物理现象或由某种物理状态变化为另一种物理状态时,发生转折的状态叫临界状态,临界状态可以理解为“恰好出现”或“恰好不出现”某种现象的状态。

平衡物体的临界状态是指物体所处的平衡状态将要发生变化的状态。

往往利用“恰好出现”或“恰好不出现”的条件。

五、平衡的极值问题极值是指研究平衡问题中某物理量变化情况时出遭到的最大值或最小值。

可分为简单极值问题和条件极值问题。

重难点突破一、平衡条件的运用方法。

解决共点力作用下物体的平衡问题,实际上就是如何表达“合力为零”,使之具体化的问题。

根据物体平衡时,受共点力多少的不同,可分为以下三种表达方式。

1、物体受两个共点力作用而平衡,这两个力必等大反向且在同一直线上。

选F1方向为正,则合力为零可表示为F1-F2=0。

2、物体受三个共点力作用而平衡,任意两个力的合力必定跟第三个力等大反向(合成法)3、当物体受三个以上共点力平衡时,多数情况下采用正交分解法。

即将各力分解到X轴和y轴上,运用两坐标轴上的合力等于零的条件,FX=0,Fy=0。

坐标系的建立应以少分解力,即让较多的力在坐标轴上为原则。

二、画矢量三角形解决动态平衡问题。

另一种平衡是物体受的几个共点力是变化的,但物体总保持平衡即满足合力为零的条件。

这种平衡也叫动态平衡。

解决这类平衡问题的方法是画出一系列为的矢量三角形,从三角形的边长变化就可定性确定力的变化。

三、平衡物体的临界与极值问题。

1、临界问题:当某物理量变化时,会引起其他几个物理量的变化,从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”,在问题的描述中常用“刚好”、“刚能”、“恰好”等语言叙述。

解决这类问题的基本方法是假设推理法,即先假设某种情况成立,然后再根据平衡条件及有关知识进行论证、求解。

2、极值问题:平衡物体的极值,一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题。

解决这类问题的方法常用解析法,即根据物体的平衡条件列出方程,在解方程时,采用数学知识求极值或者根据物理临界条件求极值。

另外,图解法也是常用的一种方法,即根据物体的平衡条件作出力的矢量图,画出平行四边形或者矢量三角形进行动态分析,确定最大值或最小值。

规律方法1、用平衡条件解题的常用方法(1)力的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.(2)力的合成法物体受三个力作用而平衡时,其中任意两个力的合力必跟第三个力等大反向,可利用力的平行四边形定则,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解.(3)正交分解法将各个力分别分解到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.说明:力的三角形法与正交分解法是解决共点力平衡问题的最常见的两种解法.前者适于三力平衡问题,简捷、直观.后者适于多力平衡问题,是基本的解法,但有时有冗长的演算过程,因此要灵活地选择解题方法.2、动态平衡问题的分析(图解法)在有关物体平衡问题中,存在着大量的动态平衡问题,所谓动态平衡问题是指通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢的变化,而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态.解动态问题的关键是抓住不变量,依据不变的量来确定其他量的变化规律,常用的分析方法有解析法和图解法.解析法的基本程序是:对研究对象的任一状态进行受力分析,建立平衡方程,求出应变物理量与自变物理量的一般函数关系式,然后根据自变量的变化情况及变化区间确定应变物理量的变化情况图解法的基本程序是: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(一般为某一角度),在同一图中作出物体在若干状态下的平衡力图(力的平行四边形或力的三角形),再由动态的力的平行四边形或三角形的边的长度变及角度变化确某些力的大小及方向的变化情况3、三力汇交原理与三角形相似法物体在共面的三个力作用下处于平衡时,若三个力不平行,则三个力必共点.这就是三力汇交原理1、解决临界问题的方法临界问题:某种物理现象变化为另一种物理现象或物体从某种特性变化为另一种特性时,发生的转折状态为临界状态。

临界状态也可理解为“恰好出现”或“恰好不出现”某种现象的状态,平衡物体的临界状态是指物体所处平衡状态将要变化的状态,涉及临界状态的问题叫临界问题,解决这类问题一定要注意“恰好出现”或“恰好不出现”的条件。

在研究物体的平衡时,经常遇到求物理量的取值范围问题,这样涉及到平衡问题的临界问题,解决这类问题的基本方法是假设推理法,即先假设怎样,然后再根据平衡条件及有关知识列方程求解。

2、平衡问题中极值的求法极值:是指研究平衡问题中某物理量变化情况时出现的最大值或最小值。

中学物理的极值问题可分为简单极值问题和条件,区分的依据就是是否受附加条件限制。

若受附加条件阴制,则为条件极值。

θF扩展阅读:20xx高考物理知识点总结9:共点力作用下的物体的平衡共点力作用下的物体的平衡一.共点力物体同时受几个力的作用,如果这几个力都作用于物体的同一点或者它们的作用线交于同一点,这几个力叫共点力.能简化成质点的物体受到的力可视为共点力。

二、平衡状态物体保持静止或匀速运动状态(或有固定转轴的物体匀速转动).........注意:这里的静止需要二个条件,一是物体受到的合外力为零,二是物体的速度为零,仅速度为零时物体不一定处于静止状态,如物体做竖直上抛运动达到最高点时刻,物体速度为零,但物体不是处于静止状态,因为物体受到的合外力不为零.共点力的平衡:如果物体受到共点力的作用,且处于平衡状态,就叫做共点力的平衡。

共点力的平衡条件:为使物体保持平衡状态,作用在物体上的力必须满足的条件,叫做…两种平衡状态:静态平衡v=0;a=0动态平衡v≠0;a=0①瞬时速度为0时,不一定处于平衡状态.如:竖直上抛最高点.只有能保持静止状态而加速度也为零才能认为平衡状态.②.物理学中的“缓慢移动”一般可理解为动态平衡。

三、共点力作用下物体的平衡条件(1)物体受到的合外力为零.即F合=0其正交分解式为F合x=0;F合y=0(2)某力与余下其它力的合力平衡(即等值、反向)。

二力平衡:这两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,并作用于同一物体(要注意与一对作用力与反作用力的区别)。

三力平衡:三个力的作用线(或者反向延长线)必交于一个点,且三个力共面.称为汇交共面性。

其力大小符合组成三解形规律三个力平移后构成一个首尾相接、封闭的矢量形;任意两个力的合力与第三个力等大、反向(即是相互平衡)推论:非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。

几个共点力作用于物体而平衡,其中任意几个力的合力与剩余几个力(一个力)的合力一定等值反向三力汇交原理:当物体受到三个非平行的共点力作用而平衡时,这三个力必交于一点;说明:①物体受到N个共点力作用而处于平衡状态时,取出其中的一个力,则这个力必与剩下的(N-1)个力的合力等大反向。

②若采用正交分解法求平衡问题,则其平衡条件为:FX合=0,FY合=0;求解平衡问题的一般步骤:选对象,画受力图,建坐标,列方程。

四、平衡的临界问题由某种物理现象变化为另一种物理现象或由某种物理状态变化为另一种物理状态时,发生转折的状态叫临界状态,临界状态可以理解为“恰好出现”或“恰好不出现”某种现象的状态。

平衡物体的临界状态是指物体所处的平衡状态将要发生变化的状态。

往往利用“恰好出现”或“恰好不出现”的条件。

五、平衡的极值问题极值是指研究平衡问题中某物理量变化情况时出遭到的最大值或最小值。

可分为简单极值问题和条件极值问题。

重难点突破一、平衡条件的运用方法。

解决共点力作用下物体的平衡问题,实际上就是如何表达“合力为零”,使之具体化的问题。

根据物体平衡时,受共点力多少的不同,可分为以下三种表达方式。

1、物体受两个共点力作用而平衡,这两个力必等大反向且在同一直线上。

选F1方向为正,则合力为零可表示为F1-F2=0。

2、物体受三个共点力作用而平衡,任意两个力的合力必定跟第三个力等大反向(合成法)3、当物体受三个以上共点力平衡时,多数情况下采用正交分解法。

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