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共点力的平衡是高中物理力学的基础知识,共点力的平衡是指物体同时受到几个力的作用,如果这几个力都作用在物体的同一点,或者它们的作用线延长后相交于同一点,这几个力就叫做共点力。全国树图网根据《物理学科知识与教学能力》整理了共点力的平衡相关知识点,希望对广大考生备考有所帮助。
物体保持匀速直线运动或静止叫平衡状态,是加速度等于零的状态。由此可见,平衡状态分两种情况:一种是静态平衡状态,此时,物体运动的速度v=0,物体的加速度a=0;另一种是动态平衡,此时物体运动的速度v≠0,物体的加速度a=0。
注意:
1.物体的瞬时速度为零时,物体不一定处于平衡状态.例如,将物体竖直上抛,物体上升到最高点时,其瞬时速度vt=0,但物体并不能保持静止状态,物体在重力作用下将向下运动,由牛顿第二定律可得,物体此时的加速度a=g≠0,只有当物体能保持静止状态即其加速度也为零,物体才是处于静平衡状态.
2.物理中的缓慢移动可认为物体的移动速度很小,即要多小有多小,故可认为其移动速度趋于零,因此,习题中出现"缓慢移动"都可理解为物体处于动态平衡状态.
作用在物体的同一点,或作用线相交于一点的几个力。
从牛顿第二定律知道,当物体所受合力为零时,加速度为零,物体将保持静止或者做匀速直线运动,即物体处于平衡状态。因此,在共点力作用下物体的平衡条件物体所受的合外力为零,即∑F=0,若采用正交分解法求解平衡问题,则平衡条件应为:∑Fx=0,∑Fy=0。
解物体的平衡问题的程序是:确定平衡体,作出受力图,正交分解好,定向列方程。
1.确定研究对象,根据题意将处于平衡状态的物体或结点作为研究对象,通常用隔离体法将确定的研究对象从它所处的环境中隔离出来。但有时要将研究对象连同它的关联物一起作为研究系统(整体法),反而运算方便。
2.进行受力分析,作出研究对象的受力图。这一步是解题成败之关键,务必细致周到,不多不漏。(判断分析的力是不是正确,可用假定拆除法和条件法来处理)
3.建立坐标系或规定正方向。如何建立合适的坐标系,要看问题的已知量、未知量而定。原则是要使力与坐标轴的夹角简单而明确,这样可使方程明快。坐标设置不当,会引起需要使用三角中的和差化积、半角倍角公式等运算工具,使计算大为繁冗。一般选未知量的方向为坐标系的正方向为宜,建立坐标系后,把不在坐标轴上的力用正交分解法分解到坐标轴上,并画出其分力的准确图示备用。
4.根据物体平衡的充要条件列出平衡方程组,运算求解。对结论进行评估,必要时对结论进行讨论。
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