剖析:物體在受力作用下處于靜止狀態或則勻速直線運動,或則平緩轉動(可理想化地覺得是平衡狀態),按照平衡狀態時的受力條件得到,物體一定遭到平衡力的作用。
1、在通常情況下物體可能遭到兩個力作用而平衡,稱為二力平衡(比較簡單)
2、物體在多力作用下而處于(動態)平衡狀態。稱為多力平衡,按照力的合成與分解的思想(等效取代思想)可以將多力平衡轉化為三力平衡(最常考的情形)
處理方式:
1、合成法:借助平行四邊形將任意兩個力合成力的正交分解法是萬能的嗎,一定與第三個力等大反向共線。利使勁是矢量可以平移,使三個力平移到同一個力的首尾相連的自行封閉的三角形中。
具體方式一:正弦定律。
正弦定律處理共點力平衡問題
方式二:余弦定律:三個力F1,F2,F3通過力的平移產生自行封閉的首尾相連的力的矢量三角形對應傾角分別為α,β,γ
余弦定律解決三力平衡問題
方式三:拉密定律。當三個力在同一結點施力,而研究對象動態平衡。當三個力量兩傾角告知,或則兩傾角變化關系告知。
拉密定律解決三力平衡問題
方式四:相像三角形。當研究對象的受力在發生變化,并且力的作用線與已知周長存在平行或共線關系時,可用相像三角形,結合相像比找到變力與恒力,距離變化與距離不變的關系。
相像三角形解決三力動態平衡問題
方式五:矢量三角形畫圖求解。三個力中其中一個力的大小方向確定,另一個力的方向確定,用矢量三角形畫圖求解。
單獨剖析N的受力情況,畫圖力的矢量三角形即可,對M用下邊的正交分解
剖析:N的重力大小,方向確定;拉力F水平向左方向確定。為此用矢量三角形畫圖即可判別繩子拉力F的變化。
對M畫出矢量三角形
2、正交分解法:在出現兩個力垂直的情況下力的正交分解法是萬能的嗎,以這兩個力為座標軸,將第三個力分解在前兩個力的方向上,致使平衡多項式,因而求出三個力的三角函數關系。
兩個力相互垂直時,用正交分解法
3、多力平衡時,常用正交分解。構建合適的平面直角座標系,將較少的力(具有特殊角的力)進行正交分解,構建Xy方向的合力與分力關系式,結合平衡多項式求解力的關系
物體遭到四力而平衡
鐵塊勻速下降時的受力剖析
分解重力和支持力到如圖座標軸上,構建平衡多項式求解即可!F=Θ