物体平衡问题的几何解法

静力学中经常出现物体在三个共点力作用下的平衡问题，且该类问题的解法较多，如合成法、分解法、正交分解法等．在本文中，着重讨论利用力的矢量三角形来分析和求解这类问题．     

物体静平衡范围问题的几何解法

无论是质点还是刚体,在非光滑情况下处于静平衡时,其与周边接触的物体间存在的摩擦力均为静摩擦力,其大小取值范围为:0≤f≤μN,方向沿接触面的切线有两种可能.由于静摩擦力的这种性质,给相应的平衡问题的解决带来一定的困难.处理这类问题通常是列平衡方程,并辅以f≤μN进行求解.本文拟从摩擦角概念的介绍和使用出发,尝试将有摩擦物体在平面内的静平衡范围问题转化为平面几何问题,从而实现解决方法的简化.     

例谈共点力作用下物体平衡问题的多种解法

共点力作用下的物体平衡问题,是静力学的重要知识点,也是物理学中最基础的部分,一定要让学生深刻理解,全面掌握。有关这方面的概念、定理、知识点学生可能倒背如流,但遇到具体问题,往往会感到困惑不解,无从下手。针对这类问题,我在教学中尽量选取典型例题,全方位剖析,让学生多角度考虑问题,利用多种方法探索和解决问题,训练学生对问题的变通能力和选择能力,培养学生的创新意识。〔例1〕如图1所示,在一直角三角形的支架上,挂着一个重为600N的物体,若横梁A B和斜梁BC间的夹角为60°,求作用在A B和BC杆上的力。〔解法一〕用力的分解法求解…     

解读物体的平衡问题

一、平衡物体的受力分析物体受力分析就是把选定的物体(即研究对象)在特定的物理情景中所受到的力找出来,并画出受力图.对物体进行正确的受力分析是解决力学问题的基础,并且受力分析思想还贯穿在整个高中物理学习中.受力分析的基本步骤:1.明确研究对象——确定受力物体;2.隔离物体,进行受力分析——将研究对象隔离出来,进而分析周围的物体对它施加了哪些力;3.画出受力图示——一边分析,一边在受力图上准确地标示出各力的方向;4.分析受力顺序——一是场力(如重力),二是弹力,三是摩擦力,最后把其他力(题目中给出的附加力)标出.例1如图1所示,竖…     

平衡问题的解法

1．平行四边形定则当物体受力个数较少,或所受到的几个力的夹角为特殊角时,可用平行四边形定则处理．     

动态力平衡问题及其解法探讨

在力平衡问题中，有一类通过物体的运动，绳子、斜面倾角的改变而使作用于物体上的各力发生变化，但物体仍受力平衡的问题，我们称之为动态力平衡问题．由于这类问题中涉及的力是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，要用动态思维来考虑这类问题，解题的思维能力层次要求较高，这是力平衡问题中的一类难题．解决这类问题总的指导思想是：动中求信、变中寻恒．本文对此类问题的解法作些探讨，供同行参考．１矢量三角形法 我们知道，当物体受三力作用而处于平衡状态时，其合力为零，三力矢量图呈闭合三角形，即三个力的矢量依次恰好…     

巧用力矩平衡解决物体的平衡问题

物体的受力分析是学好高中物理的基础,而解决物体的平衡问题是学习物理的重中之重,必须加强训练。本文列举两例,说明掌握解决物体平衡问题的解题技巧,以准确、熟练地解决复杂的平衡问题。     

平衡问题解法指导

平衡问题在静力学中占有较大的比例 ,也是历年高考的考查点 .相关问题的解答技巧性较强 ,如何能快速解答这类问题呢 ?笔者结合例题作归类分析 .一、巧选研究对象在处理物体的平衡问题时 ,有时问题中涉及的物体较多 ,以哪个物体作为研究对象对简单快速地解决问题非常重要 .选择研究对象的重要依据是 :必须要能够将已知条件与待求的物理量联系起来 .例 1　 ( 1 992年全国 )如图 1所示 ,ＡＯ是质量为ｍ的均匀细杆 ,可绕Ｏ轴在竖直平面内自由转动 ,细杆上的Ｐ点与放在水平桌面上的圆柱体接触 ,圆柱体靠在竖直的挡板上面保持平衡 ,已知杆的倾角为…     

两物体相遇类问题的解法

运动学是高中物理的重点内容之一,其中相遇类问题能较好地考查学生的思维能力和空间想象能力,是高中物理的常见题型,其共同特征是两物体相遇时刻在空间上处于同一位置。追及问题也可看成相遇问题的一种。本文对高中所及的各种运动相遇问题进行例析,其基本的解题思路是：（1）对两物体运动过程进行分析,有时要画出示意图;     

中学物理物体动态平衡问题的常用解法

求解物体动态平衡的2种常用解题方法主要有解析法、图解法。应该注重在不同的平衡条件下对2种方法的应用,并对图解法的2种情况进行介绍。正确使用解析法和图解法能起到事半功倍的效果。     

弹簧类物体的平衡问题

轻弹簧是不计弹簧质量的理想化模型.有关弹簧的受力分析问题往往是个难点,难就难在平常受力分析一般是静态问题,而弹簧的弹力随形变而变化,是一种动态模型,或者说是一种准静态模型,需要把空间位置的变化与力的大小结合起来考虑,在能力要求上是比较高的.解决弹簧类物体的平衡问题,要求学生认真分析物理过程,搞清楚轻弹簧所处的状态,依据物体的平衡条件求出弹簧的形变量,从而求出物体的位移等.例1(2005年全国卷Ⅱ)如图1所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为mA、mB,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡…     

物体系统平衡问题的求解

物体系统的平衡问题与单个物体平衡问题相比更为复杂,所以,对物体系统平衡问题的求解更应注意解题技巧。一、解用方案的制定制定解题方案,关键是根据问题条件确定选取的研究对象及其解题次序。对于物体系统的平衡问题,可取整个系统为研究对象,也可取其中单个或一部分物体为研究对象,而且一般都要取两个以上的对象才能解决问题。对象取得不当,会使解题过程复杂,即使是同样的几个对象只是选取的次序不同,也会使解答有繁有简。确定选取对象和求解次序可参考这样的原则：先整体后局部,先外力后内力。因为内力都是未知的,取整个系统为…     

物体的平衡及其特征的探讨

物体的平衡是自然界中随处可见的现象．有关物体平衡中体现出来的运动和力的特征，及其应用问题，在物理学中具有重要的地位，物体平衡问题的研究方法贯穿于整个高中物理的各个阶段．     

灵活运用平衡条件处理物体平衡问题

在中学物理中,通常把平衡问题分为三种情形:共点力作用下物体的平衡、有固定转动轴的物体的平衡和一般受力物体的平衡。常规的解题方法是:共点力作用下物体的平衡采用力平衡条件处理,有固定转动轴     

物体运动问题的几种巧妙解法

<正>在学习力学知识的过程中,我们经常遇到有关物体运动的问题,对于此类问题如果我们能灵活地运用所学的知识,开拓思路,巧妙转换,不仅可以大大地简化解题过程,而且还可获得速解。下面请看几例。一、巧选参照物     

物体运动问题的几种巧妙解法

在学习力学知识的过程中,我们经常遇到有关物体运动的问题,对于此类问题如果我们能灵活运用所学的知识,开拓思路,巧妙转换,不仅可以大大地简化解题过程,而且还可获得速解.下面请看几例.一、巧选参考系例1一个木箱漂浮在河中,随平稳流动的河水向下游漂去.在木箱上游和木箱下游各有一条小船,两船到木箱距离相同,两船同时划向木箱.若两船在水中划行的速度相等,那     

物体平衡问题常用解题方法

解决平衡问题的一般步骤是 :①选取研究对象 ;②进行受力分析 ;③根据平衡条件列方程求解 .1　正交分解法当物体受力较多时 ,常常把物体受的力沿互相垂直的 2个方向分解 ,根据∑ Fx =0 ,∑ Fy =0列方程求解 .图 1例 1　长L的绳子 ,一端拴着半径为r、重力为G的球 ,另一端固定在倾角为α的光滑斜面的A点上 ,如图 1所示 ,试求绳子的张力 .解析　球受重力G、绳子拉力FT 和斜面支持力FN 作用 ,将G和FT 沿平行于斜面和垂直于斜面 2个方向分解 .设∠OAB =β ,根据 ∑ Fx =0得Gsinα -FTcosβ =0 .cosβ =(r L) 2 -r2r L =L2 2rLr L ,…     

高中物理绳吊物体问题的解法技巧

有一类物理习题 ,在解答过程中 ,必须对研究对象可能的物理状态、可能发生的物理过程或现象进行判断、讨论 ,而对这些可能情况的讨论有些习题是非常明显的 ,有些习题中却设计得十分隐蔽 ,学生往往容易上当。尤其是学生进入高中阶段后 ,对物理习题表现出的“一听就懂 ,一看就会 ,一做就错”的现象非常明显。笔者发现在高中物理力学部分的教学中 ,有一道绳吊物体的物理习题 ,学生特别容易做错 ,就连一些平时物理学得好的同学也一样做错 ,甚至找不到错因。为此 ,笔者想就此类问题进行一些解法技巧和规律探讨 ,请同行们指正。1　已知两绳承受的…     

三力平衡问题解法分析

共点力的平衡中,三力平衡是静力学的基础。掌握三力平衡的处理方法是十分重要的,下面以一常见习题,简析处理三共点力平衡的常用方法。