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專題二共點力的平衡及其應用 熱點題型探究 高考模擬演練 教師備用習題 熱點一平衡條件的理解和應用 1 共點力平衡條件 1 共點力 作用于一點的力或力的延長線交于一點的力 2 平衡特征 物體的加速度為零 物體處于靜止或勻速直線運動狀態(tài) 3 平衡條件 物體所受共點力的合力為零 2 系統(tǒng)的平衡特征 1 系統(tǒng)內每個物體的加速度均為零 2 系統(tǒng)內每個物體均處于靜止或勻速直線運動狀態(tài) 3 解題方法一般先對整體或隔離體進行受力分析 然后對整體或隔離體分別應用平衡條件列方程求解 其中重點是整體的受力情況的分析 規(guī)律總結 1 如果物體在兩個共點力的作用下處于平衡狀態(tài) 則這兩個力一定大小相等 方向相反 2 如果物體在多個共點力的作用下處于平衡狀態(tài) 則其中任意一個力都與其余幾個力的合力大小相等 方向相反 熱點二靜態(tài)平衡的問題 處理平衡問題的常用方法 規(guī)律總結 當物體受到四個或四個以上的共點力作用而平衡時 一般采用正交分解法 即把物體受到的各個力沿互相垂直的兩個方向分解 當物體處于平衡狀態(tài)時 x方向的合力Fx 0 y方向的合力Fy 0 如果物體在某一方向上做勻速直線運動或靜止 則物體在該方向上所受的合力為零 熱點三動態(tài)平衡的問題 題根分析 通過控制某些物理量 使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢變化 物體在這一變化過程中始終處于一系列的平衡狀態(tài)中 這種平衡稱為動態(tài)平衡 解決此類問題的基本思路是化 動 為 靜 靜 中求 動 對于動態(tài)平衡問題 要深刻理解和熟練掌握三種常用方法 1 解析法 對研究對象進行受力分析 先畫出受力示意圖 再根據(jù)平衡條件列式求解 得到因變量與自變量的一般函數(shù)表達式 最后根據(jù)自變量的變化確定因變量的變化 2 矢量三角形法 對研究對象在動態(tài)變化過程中的若干狀態(tài)進行受力分析 在同一圖中作出物體在若干狀態(tài)下所受的力的矢量三角形 由各邊的長度變化及角度變化來確定力的大小及方向的變化 也稱為圖解法 它是求解動態(tài)平衡問題的基本方法 此法的優(yōu)點是能將各力的大小 方向等變化趨勢形象 直觀地反映出來 大大降低了解題難度和計算強度 此法常用于求解三力平衡且有一個力是恒力 另一個力方向不變的問題 3 相似三角形法 在三力平衡問題中 如果有一個力是恒力 另外兩個力方向都變化 且題目給出了空間幾何關系 多數(shù)情況下力的矢量三角形與空間幾何三角形相似 可利用相似三角形對應邊成比例進行計算 變式網(wǎng)絡 規(guī)律總結 處理動態(tài)平衡問題的一般思路 1 平行四邊形定則是基本方法 但也要根據(jù)實際情況采用不同的方法 若出現(xiàn)直角三角形 常用三角函數(shù)表示合力與分力的關系 2 圖解法的適用情況 圖解法分析物體動態(tài)平衡問題時 一般物體只受三個力作用 且其中一個力大小 方向均不變 另一個力的方向不變 第三個力大小 方向均變化 3 用力的矢量三角形分析力的最小值問題的規(guī)律 若已知F合的方向 大小及一個分力F1的方向 則另一個分力F2取最小值的條件為F1 F2 若已知F合的方向及一個分力F1的大小 方向 則另一個分力F2取最小值的條件為F2 F合 熱點四平衡中的臨界與極值問題 臨界狀態(tài)可理解為 恰好出現(xiàn) 或 恰好不出現(xiàn) 某種現(xiàn)象的狀態(tài) 求解平衡中的臨界問題時 一般是采用假設推理法 即先假設怎樣 然后再根據(jù)平衡條件及有關知識列方程求解 解題的關鍵是要注意 恰好出現(xiàn) 或 恰好不出現(xiàn) 求解平衡中的極值問題時 要找準平衡問題中某些物理量變化時出現(xiàn)最大值或最小值對應的狀態(tài) 特別提醒 平衡問題中的自鎖問題 其實質是物體發(fā)生相對滑動需要克服的力 最大靜摩擦力 與物體間的正壓力同步按相同比例增大 使得動力總不能克服最大靜摩擦力 從而發(fā)生 自鎖效應 高考真題 模擬精選