1、2、 5 共点力作用下物体的平衡共点力作用下物体的平衡1、平衡状态物体处于 或 状态,叫做平衡状态静止 匀速直线运动 物体处于平衡状态的本质特征是 加速度为零3、共点力作用下物体的平衡条件:合外力为零 F合 = 02、共点力:物体同时受几个力的作用,如果这几个力都作用于物体的同一点或者它们的作用线交于同一点,这几个力叫共点力。一、基本概念三力汇交原理物体在共面的三个力作用下处于平衡状态时,若三个力不平行,则三个力必共点,这就是三力汇交原理。平衡条件的表达方式( 1)在正交分解法中, Fx=0, Fy=0( 2)物体在多个共点力的作用下处于平衡状态。其中某一个力跟其余力的合力大小 、方向 、作用
2、在 。相等 相反 一条直线上 ( 3)二力平衡时,二力 ;三力(非平行)平衡时,三力 。等值、反向、共线共面、共点 二、平衡问题的模型及一般分析方法1、二力平衡模型 等值、共线、反向例:光滑轻杆的支架放置在光滑的水平面上,夹角为 ,分别套有两轻环(以绳子相连),当以外力 F如图所示拉其中一轻环,结果将使两轻环均处于平衡状态,试求绳的拉力大小。O FFNFTF合OF2、三力平衡模型a.物理方法:合成法 任意两个力的合力和第三个力相等(转化为二力平衡)分解法 将任一力分解到另两个力的相反方向 (两个二力平衡 )b.数学方法:解三角形(或正交分解) 解直角三角形 解相似三角形 正弦定理或拉密定理3、
3、 物体受三个以上力作用 平衡 : 常用正交分解法、合成法等正弦定理正弦定理三个共点力平衡时,三力矢量组成封闭三角形,且每个力与所对角的正弦成正比拉密定理拉密定理三个共点力平衡时,每一个力与其所对角的正弦成正比三、平衡问题题型讨论1、三力平衡问题的解题途径例 1、如右图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为 m1和 m2的小球,当它们处于平衡状态时,质量为 m1的小球与 O点的连线与水平线的夹角为 =60。两小球的质量之比为( )【 解析 】 本题是一个三力平衡问题,解法很多,其中常用的解法如下列五种: 解法一 :利用合成法求解小球 m1受 FT、 FN、 m1g三力作用,受力分析如 右 图所示 。 小球 m1处于平衡状态,故 FN与 FT的合力 F=m1g根据合力公式可得:将 FN=FT=m2g, =60 代入上式解得,故选项 A正确解法二 :利用力的三角形法求解FN和 FT的合力与小球 m1g的重力大小相等 ,方向相反 ,矢量三角形如右图所示由正弦定理得: