㈠ 共點力平衡問題處理技巧
1、合成法:物體受三個共點力的作用而平衡,則任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等,方向相反。
2、分解法:物體受三個共點力的作用而平衡,將某一個力按力的效果分解,則其分力和其他兩個力滿足平衡條件。
3、正交分解法:物體受到三個或三個以上力的作用時,將物體所受的力分解為相互垂直的兩組,每組力都滿足平衡條件。
4、力的三角形法:對受三力作用而平衡的物體,將力的矢量圖平移使三力組成一個首尾依次相接的矢量三角形,根據正弦定理、餘弦定理或相似三角形等數學知識求解未知力。
(1)共點力分析的四種方法擴展閱讀:
注意事項:
三個不平行的力作用下的物體平衡問題,是靜力學中最基本的問題之一,當物體在三個共點力作用下平衡時,任意兩個力的合力與第三個力等大反向,三個力始終組成封閉的矢量三角形。通常是用合成法畫好力的合成的平行四邊形後,選定半個四邊形———三角形,進行解三角形的數學分析和計算。
物體受三個以上共點力平衡的問題,通常是用正交分解法,將各力分別分解到直角坐標系的x軸上和y軸上,運用兩坐標軸上的合力分別等於零的條件,列兩個方程進行求解(因為F合=0,則一定有Fx=0,Fy=0),這種方法常用於三個以上共點力作用下的物體的平衡。
㈡ 如何進行受力分析
受力分析方法分別有隔離法、整體法、假設法、利用牛頓第三定律分析和畫出物體的受力示意圖。受力情況決定運動情況,要研究物體的運動,必須首先搞清物體的受力情況。
受力分析的方法
1分析方法
1.進行受力分析的基本方法是隔離體法,即將所選定的研究對象(一般是一個物體,也可以是幾個物體構成的整體)從它所處的環境中隔離出來,然後依次分析環境中的物體對所選定的研究對象施加的力。分析的依據,一是力的性質和各種力的產生條件;二是物體的運動狀態即從共點力的平衡條件和牛頓第二定律入手分析。
2.整體法:即選擇幾個物體構成的整體作為研究對象,既可用於研究整體的受力,也可作為分析某個物體受力情況的輔助方法。
3.假設法:即在某個力的有無或方向不容易判斷時,可先假設這個力不存在,看物體的運動會受什麼樣的影響,從而得出結論。如分析彈力可用假設拿開法,分析靜摩擦力可用假設光滑法等。
4.利用牛頓第三定律分析
5.畫出物體的受力示意圖,這樣會使問題形象直觀。在不涉及轉動問題時,一般要將力的作用點平移到物體的重心上來,示意圖不但要表示力的方向,還要定性表示力的大小。圖畫的越准確,越便於分析解決問題。
2一般步驟
(1)選取研究對象:對象可以是單個物體也可以是系統。
(2)隔離:把研究對象從周圍的物體中隔離出來。
(3)畫受力圖:按照一定順序進行受力分析。一般先分析重力;然後環繞物體一周,找出跟研究對象接觸的物體,並逐個分析彈力和摩擦力;最後再分析其它場力。在受力分析的過程中,要邊分析邊畫受力圖(養成畫受力圖的好習慣)。只畫性質力,不畫效果力。
(4)檢查:受力分析完後,應仔細檢查分析結果與物體所處狀態是否相符。
㈢ 共點力平衡問題一般步驟是什麼,還有正交分解是第幾步啊😱
解決共點力平衡問題的常規步驟是
1、確定研究對象
2、作出受力分析(完整的受力圖)
3、已知力,利用矢量合成和分解求證平衡.
3'已知平衡,利用矢量合成和分解求其中的力.
常用合成法.如三力平衡:二個力的合力與第三個力大小相等方向相反且在一直線上.
分解法.如三力平衡:其中一個力可以分解成二個力,分別與另二個力平衡.
正交法.根椐最簡原則,建立直角坐標系,將所有力投影在兩軸上.於是有FX合=0 F合Y=0
㈣ 關於共點力
首先,共點力的提出時理想中的,也就是說共點力這個概念是建立在把研究物體看做質點的情況下。所以你說的那個延長不延長的和我們所說的共點力沒有關系
其次,關於重心的問題,如果你是一個中學生,不參加物理競賽只參加高考的話,高考題中力學部分給的都是規則的幾何圖形,用數學知識完全可以得出。如果你要參加物理競賽,那麼好,我建議你去買一本微積分的書。因為卷面上不規則的圖形,用中學知識是無法解決的。只能用微積分來分析。
如果是現實中的物體,需要找出它的重心,可以用作圖的方法,將其分不同部位吊起來,沿著繩子的方向作直線,多條直線相交的內一點就是物體的重心。就像高一物理書上說的那樣。由此判斷,重心可能在物體上,也可能在物體外。
但是用上述方法對於有一定體積的物體也比較困難。具體問題具體分析
最後,希望你對我的答案滿意
呵呵 我就是高中老師。聽我的沒錯。書上那麼說是因為,我們做的題,物體都是小方塊,這種情況下,共點力就是延長線交於的那麼一點,不但可以正反向延長還可以平移,只要讓所有力從同一點出發並且每個力的方向不做改變就行。但是概念的建立還是在把物體看做質點的情況下提出的(這是在沒有學習杠桿的情況下,如果是杠桿的問題,就需要用到力矩了,不過你應該沒有學呢。所以先這么理解就可以)
㈤ 解決共點力平衡的問題是哪六種方法
一、共點力平衡問題的數學解法
1、相似三角形法:
如果在對力利用平行四邊形定則運算的過程中,力三角形與幾何三角形相似,則可根據相
似三角形對應邊成比例等性質求解.
2、拉密定理
若在共點的三個力作用下,物體處於平衡狀態,則各力
的大小分別與另外兩個力夾角的正弦成正比.
3、正交分解法:
共點力平衡條件F合=0是矢量方程,通常用正交分解法把矢量運算轉化為標量運算,給解題帶來方便.
4、函數圖象法:
利用函數圖象分析和解答問題,關鍵是分析圖象的物理意義,進行推理判斷和計算.
二、共點力平衡問題的物理方法
1、離法與整體法
通常在分析外力對系統的作用時,用整體法:在分析系統內各物體間的相互作用時,用隔離法.二者常需交叉運用,從而優化解題思路和方法,使解題簡潔明了.
2、動態平衡問題———圖解法
利用圖解法解決此類問題的基本方法是:對研究對象在狀態變化過程中的若干狀態進行受力分析,依據某一參量的變化,在同一圖中作出物體在平衡狀態下的平衡力圖(力的平行四邊形),再由動態的力的四邊形各邊長度變化及角度變化,確定力的大小及方向的變化情況,
㈥ 共點力的定義是什麼
同時作用在同一物體上的各個力的作用線交於一點就是共點力。
這里要注意的是「同時作用」和「同一物體」兩個條件,而「力的作用線交於一點」和「同一作用點」含義不同。當物體可視為質點時,作用在該物體上的外力均可視為共點力:力的作用線的交點既可以在物體內部,也可以在物體外部。
解三個共點力作用下物體平衡問題的常用方法:
1、矢量三角形法:物體受同一平面內三個互不平行的力作用平衡時,這三個力的矢量箭頭首尾相接,構成一個矢量三角形;反之,若三個力矢量箭頭首尾相接恰好構成三角形,則這三個力的合成必為零,因此可利用三角形法,求得未知力。
2、力的合成、分解法:對於三力平衡問題,一般可根據「任意兩個力的合成與第三個力等大反向」的關系,即利用平衡條件的「等值、反向」原理解答。
㈦ 怎樣進行力的分解
1.力的合成與分解互為逆運算,都符合平行四邊形法則:如果用表示兩個共點力F1和F2的線段為鄰邊作平行四邊形,那麼合力F的大小和方向就可以用F1、F2所夾的角的大小來表示。
(註:已知分力要求合力,叫做力的合成。已知合力要求分力叫做力的分解。)
2.力的合成與分解的法則:平行四邊形法則[1]。即力的合成就是由平行四邊形的兩鄰邊求對角線的問題。力的分解就是由對角線求兩鄰邊的問題。
3.當兩個力的方向相反(即兩個力成一百八十度),其合力最小;反之(即是兩個力成零度)最大。
(註:對力按平行四邊形法則進行分解時要按力的實際效果或正交分解法進行。)
.合力和力的合成:一個力產生的效果如果能跟原來幾個力共同作用產生的效果相同,這個力就叫那幾個力的合力,求幾個力的合力叫力的合成. 2.力的平行四邊形定則:求兩個互成角度的共點力的合力,可以用表示這兩個力的線段為鄰邊作平行四邊形,合力的大小和方向就可以用這個平行四邊形的對角線表示出來。
共點的兩個力F1,F2的合力F的大小,與它們的夾角θ(0≤θ≤π)有關,θ越大,合力越小;θ越小,合力越大,合力可能比分力大,也可能比分力小,F1與F2同向時合力最大,F1與F2反向時合力最小,合力大小的取值范圍是|F1-F2|≤F≤(F1+F2)
多個力求合力的范圍
有n個力,它們合力的最大值是它們的方向相同時的合力,即它們的代數之和,而它們的最小值要分下列兩種情況討論:
①若n個力中的最大力大於其他力的代數之和,則它們合力的最小值是該最大力與其他力代數和的差(此時,所有力在一條直線上,最大力的方向與其他力的方向相反);
②若n個力中的最大力小於其他力的代數之和,則它們合力的最小值是0。
3.三角形法則:求兩個互成角度的共點力F1,F2的合力,可以把F1,F2首尾相接地畫出來,把F1,F2的另外兩端連接起來,則此連線就表示合力F的大小和方向;
4.分力與力的分解:如果幾個力的作用效果跟原來一個力的作用效果相同,這幾個力叫原來那個力的分力.求
平行四邊形定則
一個力的分力叫做力的分解.
5.分解原則:平行四邊形定則.
力的分解是力的合成的逆運算,同樣遵循的平行四邊形定則。
同樣,由力的分解所遵循的平行四邊形定則可知:如不加任何限制而將某個力分解為兩個分力,則可以得到無數種分解的方式,這是毫無意義的。通常作力的分解時所加的限制有兩種:按照力的作用效果進行分解,按照所建立的直角坐標將力作正交分解。
6、正交分解法
物體受到多個力作用時求其合力,可將各個力沿兩個相互垂直的方向直行正交分解,然後再分別沿這兩個方向求出合力,正交分解法是處理多個力作用用問題的基本方法,值得注意的是,對、方向選擇時,盡可能使落在、軸上的力多;被分解的力盡可能是已知力。步驟為:
①正確選擇直角坐標系,一般選共點力的作用點為原點,水平方向或物體運動的加速度方向為X軸,使盡量多的力在坐標軸上。
②正交分解各力,即分別將各力投影在坐標軸上,分別求出坐標軸上各力投影的合力。
Fx=F1x+F2x+…+Fnx
Fy=F1y+F2y+…+Fny
③共點力合力的大小為F=√Fx2=Fy2(根號下Fx的平方加根號下Fy的平方),合力方向與X軸夾角
五.物體受力情況的分析
(1)物體受力情況分析的理解:把某個特定的物體在某個特定的物理環境中所受到的力一個不漏,一個不重地找出來,並畫出定性的受力示意圖。對物體進行正確地受力分析,是解決好力學問題的關鍵。
(2)物體受力情況分析的方法:為了不使被研究對象所受到的力與所施出的力混淆起來,通常需要採用「隔離法」,把所研究的對象從所處的物理環境中隔離出來;為了不使被研究對象所受到的力在分析過程中發生遺漏或重復,通常需要按照某種順序逐一進行受力情況分析,而相對合理的順序則是先找重力,再找接觸力(彈力、摩擦力),最後分析其它力(場力、浮力等)。
重力是否有:宏觀物體都計重力,而一些微觀粒子有時不計重力
彈力看四周
分析摩擦力
不忘電磁浮
(3)受力分析的幾個步驟.
①靈活選擇研究對象:也就是說根據解題的目的,從體系中隔離出所要研究的某一個物體,或從物體中隔離出某一部分作為單獨的研究對象,對它進行受力分析.
所選擇的研究對象要與周圍環境聯系密切並且已知量盡量多;對於較復雜問題,由於物體系各部分相互制約,有時要同時隔離幾個研究對象才能解決問題.究竟怎樣選擇研究對象要依題意靈活處理.
②對研究對象周圍環境進行分析:除了重力外查看哪些物體與研究對象直接接觸,對它有力的作用.凡是直接接觸的環境都不能漏掉分析,而不直接接觸的環境千萬不要考慮進來.然後按照重力、彈力、摩擦力的順序進行力的分析,根據各種力的產生條件和所滿足的物理規律,確定它們的存在或大小、方向、作用點.
③審查研究對象的運動狀態:是平衡態還是加速狀態等等,根據它所處的狀態有時可以確定某些力是否存在或對某些力的方向作出判斷.
④根據上述分析,畫出研究對象的受力分析圖;把各力的方向、作用點(線)准確地表示出來.
(4)物體受力情況分析的依據:在具體的受力分析過程中,判斷物體是否受到某個力的依據通常有如下三個。
①從力的概念判斷,尋找施力物體;
②從力的性質判斷,尋找產生原因;
③從力的效果判斷,尋找是否產生形變或改變運動狀態
六.平衡概念的理解及平衡條件的歸納
1.共點力:物體受到的各力的作用線或作用線的延長線能相交於一點的力
2.平衡狀態:在共點力的作用下,物體保持靜止或勻速直線運動的狀態.
說明:這里的靜止需要二個條件,一是物體受到的合外力為零,二是物體的速度為零,僅速度為零時物體不一定處於靜止狀態,如物體做豎直上拋運動達到最高點時刻,物體速度為零,但物體不是處於靜止狀態,因為物體受到的合外力不為零.
3.共點力作用下物體的平衡條件:合力為零,即0
說明;
①三力匯交原理:當物體受到三個非平行的共點力作用而平衡時,這三個力必交於一點;
②物體受到N個共點力作用而處於平衡狀態時,取出其中的一個力,則這個力必與剩下的(N-1)個力的合力等大反向。
③若採用正交分解法求平衡問題,則其平衡條件為:FX合=0,FY合=0;
④有固定轉動軸的物體的平衡條件★
轉動平衡狀態是靜止或勻速轉動狀態;其共同的物理本質是描述轉動狀態的角速度這一物理量保持恆定;而能夠迫使物體轉動角速度發生變化的只有力矩,所以在有固定轉動軸的物體的平衡條件是:物體所受到的合力矩為零,即=0.
4.力的平衡:作用在物體上幾個力的合力為零,這種情形叫做力的平衡
(1)若處於平衡狀態的物體僅受兩個力作用,這兩個力一定大小相等、方向相反、作用在一條直線上,即二力平衡
(2)若處於平衡狀態的物體受三個力作用,則這三個力中的任意兩個力的合力一定與另一個力大小相等、方向相反、作用在一條直線上
(3)若處於平衡狀態的物體受到三個或三個以上的力的作用,則宜用正交分解法處理,此時的平衡方程可寫成
①確定研究對象;②分析受力情況;③建立適當坐標;④列出平衡方程
㈧ 受力分析時,給出了幾個力,還有的力沒給出,怎麼判斷該物體是否受共點力物體在受共點力和不受共點力的
判斷是否為共點力的簡單方法:
如果各力是相互平行的,那麼這些力肯定不是共點力。
如果各力作用點或延長線過同一點來確定是共點力。
如果僅知道各力不是相互平行的,不確定物體是否處於平衡狀態,那麼這些力無法確定是共點力。
物體在共點力作用下的平衡條件:合力等於0。
物體在不是共點力作用下的平衡條件:合力等於0,且合力矩等於0。