《章末复习课》力与平衡PPT

《章末复习课》力与平衡PPT

第一部分内容：巩固层知识整合

[核心速填]

1．力的合成与分解

(1)遵守定则：_________定则或_________定则．

(2)两个共点力的合力范围：_________≤F≤_________.

2．共点力的平衡

(1)平衡状态：物体保持_________或_________状态．

(2)共点力的平衡条件：_________.

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章末复习课PPT，第二部分内容：提升层能力强化

力的合成与分解思维方法的应用

根据已知力分析未知力的大小，其分析步骤如下：

1．确定研究对象．

2．对研究对象进行受力分析．

3．当物体受到的力不超过三个时，一般采用力的合成和分解法：

(1)确定要合成和分解的力．

(2)根据平行四边形定则作出合力或分力．

(3)根据数学知识计算合力或分力．

4．当物体受到的力超过三个时，一般采用正交分解法：

(1)建立直角坐标系，使尽可能多的力落在坐标轴上．

(2)将各力正交分解在坐标轴上．

(3)沿坐标轴方向根据平衡条件列方程．

【例1】(多选)如图所示，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与水平方向的夹角为θ.AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是(　　)

A．F1＝mgcos θ　　B．F1＝mgcot θ

C．F2＝mgsin θ  D．F2＝mgsin θ

[一语通关]　

力的合成与分解都遵从平行四边形定则或三角形定则____，计算时要先根据要求按照力的平行四边形定则作出力的合成或力的分解的示意图，再根据数学知识解三角形，主要是求解直角三角形.

整体法与隔离法在平衡中的应用

在实际问题中，常常会碰到几个连接在一起的物体在外力作用下运动，需要求解它们所受的外力或它们之间的相互作用力，这类问题被称为连接体问题．与求解单一物体的力学问题相比较，连接体问题要复杂得多．有相同加速度的连接体问题是比较简单的，目前我们只限于讨论这类问题．连接体问题常见的求解方法有两个，即整体法和隔离法．

1．整体法：以几个物体构成的系统为研究对象进行求解的方法．在许多问题中用整体法比较方便，但整体法不能求解系统的内力．

2．隔离法：把系统分成若干部分并隔离开来，分别以每一部分为研究对象进行受力分析，分别列出方程，再联立求解的方法．

3．选用原则：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之间的相互作用时，用隔离法．有时在解答同一个问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交替使用．

2．在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态．现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，A对B的作用力为F2，地面对A的作用力为F3.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中(　　)

A．F1保持不变，F3缓慢增大

B．F1缓慢增大，F3保持不变

C．F2缓慢增大，F3缓慢增大

D．F2缓慢增大，F3保持不变

平衡中的动态分析问题

该类问题具有一定的综合性和求解的灵活性，分析处理物体动态平衡常用的方法有：矢量图解法、函数法、整体与隔离法、相似三角形法等．一般来说，对于静力学动态问题，优先采用“矢量图解法”，将某一力据其作用效果分解，构建示意图，将各力之间的依赖、制约关系直观形象地体现出来，达到简捷迅速的判断目的．

[一语通关]　

1解析法是对研究对象的任一状态进行了受力分析，建立平衡方程，求出因变量与自变量的一般函数式，然后依据自变量的变化确定因变量的变化.

2解决动态平衡问题的常用方法是“矢量图解法”，利用矢量图解法分析动态平衡问题的基本程序是：对研究对象在动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受力平衡图力的平行四边形或力的三角形→由动态的力的平行四边形或三角形的边的长度及方向变化，判断某力的大小及方向的变化情况.

平衡状态下的临界与极值问题

1．临界问题：当某物理量发生变化时，会引起其他物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”．处理这类问题的最有效方法是假设推理法，也就是先假设，再根据平衡条件及有关知识列平衡方程，最后求解．

2．极值问题：也就是指平衡问题中，力在变化过程中的最大值和最小值问题．

3．解决这类问题常用以下两种方法：

(1)解析法：根据物体的平衡条件列方程，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．

(2)图解法：根据物体的平衡条件作出物体的受力分析图，画出平行四边形或矢量三角形进行动态分析，确定最大值或最小值．

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