㈠ 共点力平衡问题处理技巧
1、合成法:物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反。
2、分解法:物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按力的效果分解,则其分力和其他两个力满足平衡条件。
3、正交分解法:物体受到三个或三个以上力的作用时,将物体所受的力分解为相互垂直的两组,每组力都满足平衡条件。
4、力的三角形法:对受三力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力。
(1)共点力分析的四种方法扩展阅读:
注意事项:
三个不平行的力作用下的物体平衡问题,是静力学中最基本的问题之一,当物体在三个共点力作用下平衡时,任意两个力的合力与第三个力等大反向,三个力始终组成封闭的矢量三角形。通常是用合成法画好力的合成的平行四边形后,选定半个四边形———三角形,进行解三角形的数学分析和计算。
物体受三个以上共点力平衡的问题,通常是用正交分解法,将各力分别分解到直角坐标系的x轴上和y轴上,运用两坐标轴上的合力分别等于零的条件,列两个方程进行求解(因为F合=0,则一定有Fx=0,Fy=0),这种方法常用于三个以上共点力作用下的物体的平衡。
㈡ 如何进行受力分析
受力分析方法分别有隔离法、整体法、假设法、利用牛顿第三定律分析和画出物体的受力示意图。受力情况决定运动情况,要研究物体的运动,必须首先搞清物体的受力情况。
受力分析的方法
1分析方法
1.进行受力分析的基本方法是隔离体法,即将所选定的研究对象(一般是一个物体,也可以是几个物体构成的整体)从它所处的环境中隔离出来,然后依次分析环境中的物体对所选定的研究对象施加的力。分析的依据,一是力的性质和各种力的产生条件;二是物体的运动状态即从共点力的平衡条件和牛顿第二定律入手分析。
2.整体法:即选择几个物体构成的整体作为研究对象,既可用于研究整体的受力,也可作为分析某个物体受力情况的辅助方法。
3.假设法:即在某个力的有无或方向不容易判断时,可先假设这个力不存在,看物体的运动会受什么样的影响,从而得出结论。如分析弹力可用假设拿开法,分析静摩擦力可用假设光滑法等。
4.利用牛顿第三定律分析
5.画出物体的受力示意图,这样会使问题形象直观。在不涉及转动问题时,一般要将力的作用点平移到物体的重心上来,示意图不但要表示力的方向,还要定性表示力的大小。图画的越准确,越便于分析解决问题。
2一般步骤
(1)选取研究对象:对象可以是单个物体也可以是系统。
(2)隔离:把研究对象从周围的物体中隔离出来。
(3)画受力图:按照一定顺序进行受力分析。一般先分析重力;然后环绕物体一周,找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析弹力和摩擦力;最后再分析其它场力。在受力分析的过程中,要边分析边画受力图(养成画受力图的好习惯)。只画性质力,不画效果力。
(4)检查:受力分析完后,应仔细检查分析结果与物体所处状态是否相符。
㈢ 共点力平衡问题一般步骤是什么,还有正交分解是第几步啊😱
解决共点力平衡问题的常规步骤是
1、确定研究对象
2、作出受力分析(完整的受力图)
3、已知力,利用矢量合成和分解求证平衡.
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:二个力的合力与第三个力大小相等方向相反且在一直线上.
分解法.如三力平衡:其中一个力可以分解成二个力,分别与另二个力平衡.
正交法.根椐最简原则,建立直角坐标系,将所有力投影在两轴上.于是有FX合=0 F合Y=0
㈣ 关于共点力
首先,共点力的提出时理想中的,也就是说共点力这个概念是建立在把研究物体看做质点的情况下。所以你说的那个延长不延长的和我们所说的共点力没有关系
其次,关于重心的问题,如果你是一个中学生,不参加物理竞赛只参加高考的话,高考题中力学部分给的都是规则的几何图形,用数学知识完全可以得出。如果你要参加物理竞赛,那么好,我建议你去买一本微积分的书。因为卷面上不规则的图形,用中学知识是无法解决的。只能用微积分来分析。
如果是现实中的物体,需要找出它的重心,可以用作图的方法,将其分不同部位吊起来,沿着绳子的方向作直线,多条直线相交的内一点就是物体的重心。就像高一物理书上说的那样。由此判断,重心可能在物体上,也可能在物体外。
但是用上述方法对于有一定体积的物体也比较困难。具体问题具体分析
最后,希望你对我的答案满意
呵呵 我就是高中老师。听我的没错。书上那么说是因为,我们做的题,物体都是小方块,这种情况下,共点力就是延长线交于的那么一点,不但可以正反向延长还可以平移,只要让所有力从同一点出发并且每个力的方向不做改变就行。但是概念的建立还是在把物体看做质点的情况下提出的(这是在没有学习杠杆的情况下,如果是杠杆的问题,就需要用到力矩了,不过你应该没有学呢。所以先这么理解就可以)
㈤ 解决共点力平衡的问题是哪六种方法
一、共点力平衡问题的数学解法
1、相似三角形法:
如果在对力利用平行四边形定则运算的过程中,力三角形与几何三角形相似,则可根据相
似三角形对应边成比例等性质求解.
2、拉密定理
若在共点的三个力作用下,物体处于平衡状态,则各力
的大小分别与另外两个力夹角的正弦成正比.
3、正交分解法:
共点力平衡条件F合=0是矢量方程,通常用正交分解法把矢量运算转化为标量运算,给解题带来方便.
4、函数图象法:
利用函数图象分析和解答问题,关键是分析图象的物理意义,进行推理判断和计算.
二、共点力平衡问题的物理方法
1、离法与整体法
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间的相互作用时,用隔离法.二者常需交叉运用,从而优化解题思路和方法,使解题简洁明了.
2、动态平衡问题———图解法
利用图解法解决此类问题的基本方法是:对研究对象在状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,在同一图中作出物体在平衡状态下的平衡力图(力的平行四边形),再由动态的力的四边形各边长度变化及角度变化,确定力的大小及方向的变化情况,
㈥ 共点力的定义是什么
同时作用在同一物体上的各个力的作用线交于一点就是共点力。
这里要注意的是“同时作用”和“同一物体”两个条件,而“力的作用线交于一点”和“同一作用点”含义不同。当物体可视为质点时,作用在该物体上的外力均可视为共点力:力的作用线的交点既可以在物体内部,也可以在物体外部。
解三个共点力作用下物体平衡问题的常用方法:
1、矢量三角形法:物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时,这三个力的矢量箭头首尾相接,构成一个矢量三角形;反之,若三个力矢量箭头首尾相接恰好构成三角形,则这三个力的合成必为零,因此可利用三角形法,求得未知力。
2、力的合成、分解法:对于三力平衡问题,一般可根据“任意两个力的合成与第三个力等大反向”的关系,即利用平衡条件的“等值、反向”原理解答。
㈦ 怎样进行力的分解
1.力的合成与分解互为逆运算,都符合平行四边形法则:如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形,那么合力F的大小和方向就可以用F1、F2所夹的角的大小来表示。
(注: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.力的合成与分解的法则:平行四边形法则[1]。即力的合成就是由平行四边形的两邻边求对角线的问题。力的分解就是由对角线求两邻边的问题。
3.当两个力的方向相反(即两个力成一百八十度),其合力最小;反之(即是两个力成零度)最大。
(注:对力按平行四边形法则进行分解时要按力的实际效果或正交分解法进行。)
.合力和力的合成:一个力产生的效果如果能跟原来几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫那几个力的合力,求几个力的合力叫力的合成. 2.力的平行四边形定则:求两个互成角度的共点力的合力,可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,合力的大小和方向就可以用这个平行四边形的对角线表示出来。
共点的两个力F1,F2的合力F的大小,与它们的夹角θ(0≤θ≤π)有关,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与F2同向时合力最大,F1与F2反向时合力最小,合力大小的取值范围是|F1-F2|≤F≤(F1+F2)
多个力求合力的范围
有n个力,它们合力的最大值是它们的方向相同时的合力,即它们的代数之和,而它们的最小值要分下列两种情况讨论:
①若n个力中的最大力大于其他力的代数之和,则它们合力的最小值是该最大力与其他力代数和的差(此时,所有力在一条直线上,最大力的方向与其他力的方向相反);
②若n个力中的最大力小于其他力的代数之和,则它们合力的最小值是0。
3.三角形法则:求两个互成角度的共点力F1,F2的合力,可以把F1,F2首尾相接地画出来,把F1,F2的另外两端连接起来,则此连线就表示合力F的大小和方向;
4.分力与力的分解:如果几个力的作用效果跟原来一个力的作用效果相同,这几个力叫原来那个力的分力.求
平行四边形定则
一个力的分力叫做力的分解.
5.分解原则:平行四边形定则.
力的分解是力的合成的逆运算,同样遵循的平行四边形定则。
同样,由力的分解所遵循的平行四边形定则可知:如不加任何限制而将某个力分解为两个分力,则可以得到无数种分解的方式,这是毫无意义的。通常作力的分解时所加的限制有两种:按照力的作用效果进行分解,按照所建立的直角坐标将力作正交分解。
6、正交分解法
物体受到多个力作用时求其合力,可将各个力沿两个相互垂直的方向直行正交分解,然后再分别沿这两个方向求出合力,正交分解法是处理多个力作用用问题的基本方法,值得注意的是,对、方向选择时,尽可能使落在、轴上的力多;被分解的力尽可能是已知力。步骤为:
①正确选择直角坐标系,一般选共点力的作用点为原点,水平方向或物体运动的加速度方向为X轴,使尽量多的力在坐标轴上。
②正交分解各力,即分别将各力投影在坐标轴上,分别求出坐标轴上各力投影的合力。
Fx=F1x+F2x+…+Fnx
Fy=F1y+F2y+…+Fny
③共点力合力的大小为F=√Fx2=Fy2(根号下Fx的平方加根号下Fy的平方),合力方向与X轴夹角
五.物体受力情况的分析
(1)物体受力情况分析的理解:把某个特定的物体在某个特定的物理环境中所受到的力一个不漏,一个不重地找出来,并画出定性的受力示意图。对物体进行正确地受力分析,是解决好力学问题的关键。
(2)物体受力情况分析的方法:为了不使被研究对象所受到的力与所施出的力混淆起来,通常需要采用“隔离法”,把所研究的对象从所处的物理环境中隔离出来;为了不使被研究对象所受到的力在分析过程中发生遗漏或重复,通常需要按照某种顺序逐一进行受力情况分析,而相对合理的顺序则是先找重力,再找接触力(弹力、摩擦力),最后分析其它力(场力、浮力等)。
重力是否有:宏观物体都计重力,而一些微观粒子有时不计重力
弹力看四周
分析摩擦力
不忘电磁浮
(3)受力分析的几个步骤.
①灵活选择研究对象:也就是说根据解题的目的,从体系中隔离出所要研究的某一个物体,或从物体中隔离出某一部分作为单独的研究对象,对它进行受力分析.
所选择的研究对象要与周围环境联系密切并且已知量尽量多;对于较复杂问题,由于物体系各部分相互制约,有时要同时隔离几个研究对象才能解决问题.究竟怎样选择研究对象要依题意灵活处理.
②对研究对象周围环境进行分析:除了重力外查看哪些物体与研究对象直接接触,对它有力的作用.凡是直接接触的环境都不能漏掉分析,而不直接接触的环境千万不要考虑进来.然后按照重力、弹力、摩擦力的顺序进行力的分析,根据各种力的产生条件和所满足的物理规律,确定它们的存在或大小、方向、作用点.
③审查研究对象的运动状态:是平衡态还是加速状态等等,根据它所处的状态有时可以确定某些力是否存在或对某些力的方向作出判断.
④根据上述分析,画出研究对象的受力分析图;把各力的方向、作用点(线)准确地表示出来.
(4)物体受力情况分析的依据:在具体的受力分析过程中,判断物体是否受到某个力的依据通常有如下三个。
①从力的概念判断,寻找施力物体;
②从力的性质判断,寻找产生原因;
③从力的效果判断,寻找是否产生形变或改变运动状态
六.平衡概念的理解及平衡条件的归纳
1.共点力:物体受到的各力的作用线或作用线的延长线能相交于一点的力
2.平衡状态:在共点力的作用下,物体保持静止或匀速直线运动的状态.
说明:这里的静止需要二个条件,一是物体受到的合外力为零,二是物体的速度为零,仅速度为零时物体不一定处于静止状态,如物体做竖直上抛运动达到最高点时刻,物体速度为零,但物体不是处于静止状态,因为物体受到的合外力不为零.
3.共点力作用下物体的平衡条件:合力为零,即0
说明;
①三力汇交原理:当物体受到三个非平行的共点力作用而平衡时,这三个力必交于一点;
②物体受到N个共点力作用而处于平衡状态时,取出其中的一个力,则这个力必与剩下的(N-1)个力的合力等大反向。
③若采用正交分解法求平衡问题,则其平衡条件为:FX合=0,FY合=0;
④有固定转动轴的物体的平衡条件★
转动平衡状态是静止或匀速转动状态;其共同的物理本质是描述转动状态的角速度这一物理量保持恒定;而能够迫使物体转动角速度发生变化的只有力矩,所以在有固定转动轴的物体的平衡条件是:物体所受到的合力矩为零,即=0.
4.力的平衡:作用在物体上几个力的合力为零,这种情形叫做力的平衡
(1)若处于平衡状态的物体仅受两个力作用,这两个力一定大小相等、方向相反、作用在一条直线上,即二力平衡
(2)若处于平衡状态的物体受三个力作用,则这三个力中的任意两个力的合力一定与另一个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上
(3)若处于平衡状态的物体受到三个或三个以上的力的作用,则宜用正交分解法处理,此时的平衡方程可写成
①确定研究对象;②分析受力情况;③建立适当坐标;④列出平衡方程
㈧ 受力分析时,给出了几个力,还有的力没给出,怎么判断该物体是否受共点力物体在受共点力和不受共点力的
判断是否为共点力的简单方法:
如果各力是相互平行的,那么这些力肯定不是共点力。
如果各力作用点或延长线过同一点来确定是共点力。
如果仅知道各力不是相互平行的,不确定物体是否处于平衡状态,那么这些力无法确定是共点力。
物体在共点力作用下的平衡条件:合力等于0。
物体在不是共点力作用下的平衡条件:合力等于0,且合力矩等于0。