初中物理竞赛辅导讲座(四)—静力学-上海物理教育.PDFVIP

智浪教育--普惠英才文库 初中物理竞赛辅导讲座 (四)—静力学 （共点力的平衡） 一. 知识要点: (一)．受力分析 1．确定研究对象：可以是某个物体也可以是整体。 2．受力分析口诀：重力一定有；弹力看四周；毋忘摩擦力；最后电磁浮。 3 ．注意： ①只分析研究对象受的根据性质命名的实际力(如：重力、弹力、摩擦力等)，不画它对别的物体的作用力。 ②合力和分力不能同时作为物体所受的力。 ③每一个力都应找到施力物体，防止“漏力”和“添力”。 ④可看成质点的物体，力的作用点可画在重心上，对有转动效果的物体，则力应画在实际位置上。 ⑤分析物体受力时，除了考虑它与周围物体的作用外，还要考虑物体的运动情况(平衡状态、加速或减速)， 当物体的运动情况不同时，其情况也不同。 (二) ．共点力的平衡 1．平衡状态：对质点是指静止状态或匀速直线运动状态，对转动的物体是指静止状态或匀速转动状态。 2 ．平衡条件：共点力作用下物体的平衡条件：合力为零，即F合＝0 3 ．平衡条件的推论： （1）二力平衡时，两个力必等大、反向、共线； （2 ）三力平衡时，若是非平行力，则三力作用线必交于一点，表示三个力的有向线段构成一个闭合三角 形，任意两个力的合力必与第三个力等大，反向，共线； （3 ）多个力共同作用处于平衡状态时，其中任意一个力必与其它几个力的合力平衡； （4 ）若物体有加速度，则在垂直加速度的方向上的合力为零。 (三)．处理平衡问题的基本方法 1．合成分解法 利用力的合成与分解能解决三力平衡的问题，具体求解时有两种思路：一是将某力沿另两力的反方向进行分 解，将三力转化为四力，构成两对平衡力。二是某二力进行合成，将三力转化为二力，构成一对平衡力 2 ．正交分解法 是解共点力平衡问题的基本方法，其优点是不受物体所受外力多少的限制。 解题依据是根据平衡条件，将各力分解到相互垂直的两个方向上。 （1）建立直角坐标系，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。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 轴的方向的选择，尽可能使落在坐标轴上的力多， 被分解的力尽可能是已知力，不宜分解待求力。 （2）正交分解方向的确定：原则上可随意选取互相垂直的两个方向；但是，为解题方便通常的做法是： ①使所选取的方向上有较多的力；②选取运动方向和与其相垂直的方向为正交分解的两个方向。在直线运动 中，运动方向上可以根据牛顿运动定律列方程，与其相垂直的方向上受力平衡，可根据平衡条件列方程。 3 ．三角形相似法 “相似三角形”的主要性质是对应边成比例，对应角相等。在物理中，一般地，当涉及到矢量运算，又构建了三角 形时，可考虑用相似三角形。 4 ．图解法（分析动态平衡问题） - 1 - 二.课堂练习: (一)、选择题 1．如图所示，在倾角为 θ 的斜面上，放着一个质量为m 的光滑小球，小球被竖直的木板 挡住，则小球对木板的压力大小为 ( ) mg mg A．mgcos θ B．mgtan θ C． D． cos θ tan θ 2．如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O 点为其球心，碗的内表面及碗 口是光滑的．一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为 m 和 m 的小球，当它们处于平 1