习题课3 力的合成与分解、共点力的平衡
学习目标:1.熟练力的合成与分解的方法,进一步理解共点力作用下物体的平衡条件.2.掌握矢量三角形法解共点力作用下的平衡问题.3.掌握力的动态平衡问题的分析方法.4.掌握整体法和隔离法分析连接体平衡问题.
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第一步:作图
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第二步:计算
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适用情景
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合成法
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作平行四边形步骤:
①画已知大小和方向的力
②画已知方向的力
③画已知大小的力
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根据三角函数、勾股定理、等边三角形、相似三角形等计算合力(或分力)
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根据平衡条件确定与合力(或分力)平衡的力
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受力个数≤3
已知力个数=2
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效果分解法
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受力个数≤3
已知力个数=1
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正交分解法
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①确定坐标轴方向
②分解不在轴上的力
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根据平衡条件列方程
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解方程,求解未知力
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适用于各种情况,尤其受力个数>3的情况
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【例1】 如图所示,将两根劲度系数均为k、原长均为L的轻弹簧,一端固定在水平天花板上相距为2L的两点,另一端共同连接一质量为m的物体,平衡时弹簧与竖直方向的夹角为37°.若将物体的质量变为M,平衡时弹簧与竖直方向的夹角为53°(sin 37°=0.6),则等于( )
A. B. C. D.
思路点拨:①小球受三个力作用:自身重力、两弹簧的拉力.
②由几何关系确定弹簧的长度,进而确定弹簧的伸长量.
A [由平衡条件,对左图列方程
2kx1cos 37°=mg,(L+x1)sin 37°=L,
对右图列方程2kx2cos 53°=Mg,(L+x2)sin 53°=L,
联立解得=,选项A正确.]
1.在图中,AB、AC两光滑斜面互相垂直,AC与水平面成30°.如把球O的重力按照其作用效果分解,则两个分力的大小分别为( )
A.G,G B.G,G
C.G,G D.,G
A [对球所受重力进行分解如图所示,由几何关系得F1=Gsin 60°=G,F2=Gsin 30°=G,A正确.]