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共點力的平衡

更新時間:2024-01-08 文章作者: 信息來源: 閱讀次數:


共點力q9v物理好資源網(原物理ok網)

1.定義:如果一個物體受到兩個或更多個力的作用,這些力共同作用在同一點上,或者雖不作用在同一點上,但它們的延長線交于一點,這樣的一組力叫作共點力。q9v物理好資源網(原物理ok網)

2.力的合成平行四邊形定則只適用于共點力。q9v物理好資源網(原物理ok網)

共點力平衡的條件q9v物理好資源網(原物理ok網)

1.平衡狀態:物體保持靜止或勻速直線運動狀態。q9v物理好資源網(原物理ok網)

2.平衡條件:合力為0。q9v物理好資源網(原物理ok網)

平衡條件的推論q9v物理好資源網(原物理ok網)

(1)二力平衡:若物體在兩個力作用下處于平衡狀態,則這兩個力一定等大、反向。q9v物理好資源網(原物理ok網)

(2)三力平衡:若物體在三個共點力作用下處于平衡狀態,則任意兩個力的合力與第三個力等大、反向?表示三個力的有向線段首尾相接一定組成閉合的三角形,如圖所示。q9v物理好資源網(原物理ok網)

(3)多力平衡:若物體在n個共點力作用下處于平衡狀態,則其中任意一個力必定與另外(n-1)個力的合力等大、反向。q9v物理好資源網(原物理ok網)

(4)注意一點:物體靜止時不一定處于平衡狀態,一定要保持靜止!(或者說處于靜止狀態),豎直上拋運動到最高的物體速度為零,物體瞬時靜止,但不是平衡狀態。q9v物理好資源網(原物理ok網)

解答共點力平衡問題的三種常用方法q9v物理好資源網(原物理ok網)

(1)合成法:物體在三個共點力作用下處于平衡時,將其中的任意兩個力合成,其合力一定與第三個力平衡,從而把三力平衡問題轉化為二力平衡問題。q9v物理好資源網(原物理ok網)

(2)分解法:物體在三個共點力作用下處于平衡時,將其中任意一個力沿其他兩個力的反方向分解,則每個方向上的一對力大小相等,方向相反,從而把三力平衡問題轉化為兩個方向上的二力平衡問題。q9v物理好資源網(原物理ok網)

(3)正交分解法:物體在三個或三個以上的共點力作用下處于平衡時,將物體所受的各個力均向兩個互相垂直的方向上分解,然后分別在這兩個方向上列平衡方程。此時平衡條件可表示為:Fx合=0,Fy合=0。q9v物理好資源網(原物理ok網)

解答共點力平衡問題的一般步驟q9v物理好資源網(原物理ok網)

(1)選取研究對象,對于有相互作用的兩個或兩個以上的物體構成的系統,應明確所選研究對象是系統整體還是系統中的某一個物體(整體法或隔離法)。q9v物理好資源網(原物理ok網)

(2)對所選研究對象進行受力分析,并畫出受力示意圖。q9v物理好資源網(原物理ok網)

(3)對研究對象所受的力進行處理。對三力平衡問題,一般根據平衡條件畫出力合成的平行四邊形。對四力或四力以上的平衡問題,一般建立合適的直角坐標系,對各力按坐標軸進行分解。q9v物理好資源網(原物理ok網)

(4)建立平衡方程。對于四力或四力以上的平衡問題,用正交分解法列出方程組。q9v物理好資源網(原物理ok網)

“活結”與“死結”、“活桿”與“死桿”模型q9v物理好資源網(原物理ok網)

1.“活結”與“死結”模型q9v物理好資源網(原物理ok網)
(1)“活結”:一般是由輕繩跨過光滑滑輪或者繩上掛一光滑掛鉤而形成的。繩子雖然因“活結”而彎曲,但實際上是同一根繩,所以由“活結”分開的兩段繩子上彈力的大小一定相等,兩段繩子合力的方向一定沿這兩段繩子夾角的角平分線。q9v物理好資源網(原物理ok網)
(2)“死結”:兩側的繩因結而變成了兩根獨立的繩,因此由“死結”分開的兩段繩子上的彈力不一定相等。q9v物理好資源網(原物理ok網)

2.“活桿”與“死桿”模型q9v物理好資源網(原物理ok網)
(1)“活桿”:即輕桿用轉軸或鉸鏈連接,當桿處于平衡狀態時,桿所受到的彈力方向一定沿著桿,否則會引起桿的轉動。如圖甲所示,若C為轉軸,則輕桿在緩慢轉動中,彈力方向始終沿桿的方向。q9v物理好資源網(原物理ok網)

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(2)“死桿”:若輕桿被固定不發生轉動,則桿所受到的彈力方向不一定沿桿的方向。如圖乙所示,水平橫梁的一端A插在墻壁內,另一端裝有一個小滑輪B,一輕繩的一端C固定于墻壁上,另一端跨過滑輪后懸掛重物m。滑輪對繩子的作用力應為圖丙中兩段繩中拉力F1和F2的合力F的反作用力,即死桿彈力的方向不沿桿的方向。q9v物理好資源網(原物理ok網)

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