高中物理重点专题汇总
第一讲平衡问题
一、特别提示解平衡问题几种常见方法1、力的合成、分解法:对于三力平衡,一般根据“任意两个力的合力与第三力等大反
向”的关系,借助三角函数、相似三角形等手段求解;或将某一个力分解到另外两个力的反方向上,得到这两个分力必与另外两个力等大、反向;对于多个力的平衡,利用先分解再合成的正交分解法。
2、力汇交原理:如果一个物体受三个不平行外力的作用而平衡,这三个力的作用线必在同一平面上,而且必有共点力。
3、正交分解法:将各力分解到x轴上和y轴上,运用两坐标轴上的合力等于零的条件
Fx0Fy0多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡。值得注意的是,对x、
y方向选择时,尽可能使落在x、y轴上的力多;被分解的力尽可能是已知力。
4、矢量三角形法:物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时,这三个力的矢量箭头首尾相接恰好构成三角形,则这三个力的合力必为零,利用三角形法求得未知力。
5、对称法:利用物理学中存在的各种对称关系分析问题和处理问题的方法叫做对称法。在静力学中所研究对象有些具有对称性,模型的对称往往反映出物体或系统受力的对称性。解题中注意到这一点,会使解题过程简化。
6、正弦定理法:三力平衡时,三个力可构成一封闭三角形,若由题设条件寻找到角度关系,则可用正弦定理列式求解。
7、相似三角形法:利用力的三角形和线段三角形相似。二、典型例题
1、力学中的平衡:运动状态未发生改变,即a0。表现:静止或匀速直线运动
(1)在重力、弹力、摩擦力作用下的平衡
例1质量为m的物体置于动摩擦因数为的水平面上,现对它施加一个拉力,使它做匀速
直线运动,问拉力与水平方向成多大夹角时这个力最小?
例2重力为G的物体A受到与竖直方向成角的外力F后,静止在竖直墙面上,如图
12所示,试求墙对物体A的静摩擦力。
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f(3)弹性力作用下的平衡问题
例3如图13所示,一个重力为mg的小环套在竖直的半径为r的光滑大圆环上,一劲度
系数为k,自然长度为L(L2r)弹簧的一端固定在小环上,另一端固定在大圆环的最高点A。当小环静止时,略去弹簧的自重和小环与大圆环间的摩擦。求弹簧与竖直方向之间的夹
角
例4如图15所示,匀强电场方向向右,匀强磁场方向垂直于纸面向里,一质量为m带电量为q的微粒以速度v与磁场垂直、与电场成45角射入复合场中,恰能做匀速直线运动,求电场强度E的大小,磁感强度B的大小。
(5)动态收r