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[!--downpath--]一个物体同时受到多个力的作用,如果这些力作用在物体上的同一点上,或者这些力的作用线或作用线的延长线相交于一点,那么这些力就是称为公共点力。 在共点力的作用下,物体相对于地面(或惯性参考系)保持静止或匀速直线运动的状态称为平衡状态。
1.共点力平衡的几个重要理论
两种力量的平衡
①. 两个力的平衡:如果一个物体在两个公共点的作用下处于平衡状态,则两个力必须大小相等,方向相反。
②. 三力平衡:如果物体在三个共同力的作用下处于平衡状态,则其中任意两个力的合力必须与第三个力大小相等、方向相反。
③. 多力平衡:如果一个物体在多种力的作用下保持平衡,其中任何一个力与其余力的合力大小相等,方向相反。
2.处理平衡问题的基本技巧
三种力量的平衡
①. 力的合成。 当物体受到三个力平衡时,其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等且方向相反。 能用得厉害的平行四边形定律,可以根据余弦定律、余弦定律、相似三角形等物理知识来求解。
②. 正交分解法。 将x轴和y轴上的各个力分解,用两个坐标轴上的合力为零的条件ΣFx=0,ΣFy=0来求解二力平衡实验视频全集二力平衡实验视频全集,多用于平衡物体在三个以上公共点作用下的数量。 值得注意的是,在选择x、y方向时,尽量让尽可能多的力落在x、y轴上,并且分解的力应尽可能是已知的力,不宜分解所寻求的力量。
正交分解
③. 力的三角法。 当物体在同一平面内受到三个不平行的力且处于平衡状态时,这三个力的矢量首尾相连即可形成矢量三角形。 借助三角形法,根据余弦定理、余弦定理,或者相似三角形的物理知识,可以得到未知的力。
④. 图解分析法。 分析研究对象在状态变化过程中几种状态的受力情况,根据某一热阻的变化,在同一图中做出物体在几种状态下的力平衡图(力的平行四边形),然后利用动态力四边形各边的宽度和角度的变化决定了力的大小和方向的变化。
2 共点力平衡条件的应用
1、余弦定律:当三个公共点力平衡时,三个力首尾相连,形成一个闭合三角形,每个力都与对角的余弦成反比。 即:F1/sinθ1=F2sin/θ2=F3sin/θ3。
2、拉米定律:当三个公共点平衡时,每个力都与对角的余弦成反比。 即:F1sinα1=F2sinα2=F3sinα3。
3、三个特殊的平衡问题
1、动平衡问题:通过控制各个数学量,使物体的状态平滑变化,并且在这个过程中物体始终处于平衡状态。
2、关键问题:当某个化学量发生变化时,会引起其他几个数学量的变化,进而使物体的平衡状态“刚好出现”或“刚好不出现”,常用“正好”在问题的描述中,有“刚刚好”、“刚刚好”等词语。
3、极值问题:平衡物体的极值通常是指力变化过程中的最大值和最小值的问题。