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专题二共点力的平衡及其应用热点题型探究高考模拟演练教师备用习题热点一平衡条件的理解和应用热点题型探究1共点力平衡条件(1)共点力:作用于一点的力或力的延长线交于一点的力.(2)平衡特征:物体的加速度为零.物体处于静止或匀速直线运动状态.(3)平衡条件:物体所受共点力的合力为零.2系统的平衡特征(1)系统内每个物体的加速度均为零.(2)系统内每个物体均处于静止或匀速直线运动状态.3解题方法一般先对整体或隔离体进行受力分析,然后对整体或隔离体分别应用平衡条件列方程求解,其中重点是整体的受力情况的分析.热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点题型探究 规律总结(1)如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,则这两个力一定大小相等,方向相反.(2)如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,则其中任意一个力都与其余几个力的合力大小相等,方向相反.热点二静态平衡的问题热点题型探究处理平衡问题的常用方法方法内容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等大、反向效果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热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点题型探究 规律总结当物体受到四个或四个以上的共点力作用而平衡时,一般采用正交分解法,即把物体受到的各个力沿互相垂直的两个方向分解,当物体处于平衡状态时,x方向的合力Fx=0,y方向的合力Fy=0.如果物体在某一方向上做匀速直线运动或静止,则物体在该方向上所受的合力为零.热点三动态平衡的问题热点题型探究热点题型探究 题根分析通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢变化,物体在这一变化过程中始终处于一系列的平衡状态中,这种平衡称为动态平衡.解决此类问题的基本思路是化“动”为“静”,“静”中求“动”.对于动态平衡问题,要深刻理解和熟练掌握三种常用方法:(1)解析法:对研究对象进行受力分析,先画出受力示意图,再根据平衡条件列式求解,得到因变量与自变量的一般函数表达式,最后根据自变量的变化确定因变量的变化.热点题型探究(2)矢量三角形法:对研究对象在动态变化过程中的若干状态进行受力分析,在同一图中作出物体在若干状态下所受的力的矢量三角形,由各边的长度变化及角度变化来确定力的大小及方向的变化,也称为图解法,它是求解动态平衡问题的基本方法.此法的优点是能将各力的大小、方向等变化趋势形象、直观地反映出来,大大降低了解题难度和计算强度.此法常用于求解三力平衡且有一个力是恒力、另一个力方向不变的问题.(3)相似三角形法:在三力平衡问题中,如果有一个力是恒力,另外两个力方向都变化,且题目给出了空间几何关系,多数情况下力的矢量三角形与空间几何三角形相似,可利用相似三角形对应边成比例进行计算.热点题型探究 变式网络热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点题型探究 规律总结处理动态平衡问题的一般思路(1)平行四边形定则是基本方法,但也要根据实际情况采用不同的方法,若出现直角三角形,常用三角函数表示合力与分力的关系.(2)图解法的适用情况:图解法分析物体动态平衡问题时,一般物体只受三个力作用,且其中一个力大小、方向均不变,另一个力的方向不变,第三个力大小、方向均变化.(3)用力的矢量三角形分析力的最小值问题的规律:若已知F合的方向、大小及一个分力F1的方向,则另一个分力F2取最小值的条件为F1F2;若已知F合的方向及一个分力F1的大小、方向,则另一个分力F2取最小值的条件为F2F合.热点四平衡中的临界与极值问题热点题型探究临界状态可理解为“恰好出现”或“恰好不出现”某种现象的状态.求解平衡中的临界问题时,一般是采用假设推理法,即先假设怎样,然后再根据平衡条件及有关知识列方程求解,解题的关键是要注意“恰好出现”或“恰好不出现”.求解平衡中的极值问题时,要找准平衡问题中某些物理量变化时出现最大值或最小值对应的状态.热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点题型探究 特别提醒平衡问题中的自锁问题,其实质是物体发生相对滑动需要克服的力(最大静摩擦力)与物体间的正压力同步按相同比例增大,使得动力总不能克服最大静摩擦力,从而发生“自锁效应”.高考模拟演练高考真题高考模拟演练高考模拟演练高考模拟演练模拟精选高考模拟演练教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题
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