高中物理第三章相互作用35力的分解(3)三力共点的平衡条件1

第三章相互作用—力知识梳理第1节重力与弹力一、重力1.产生原因：由于地球的吸引。

2.重力大小：G = mg3.重力的方向：竖直向下4.重心的位置：(1)形状规则、质量分布的物体的重心的位置在其几何中心；(2)质量分布不均匀的物体，重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量分布有关；(3)重心的位置可以在物体上，也可以在物体外。

(4)悬挂法确定重心二、弹力1.弹力的产生条件：(1)相互接触（互相挤压拉伸或扭曲）；(2)发生弹性形变2.方向：(1)压力和支持力的方向垂直于物体的接触面；(2)绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向。

(3)杆的弹力方向不一定沿杆的方向。

3.胡克定律：（1）内容：弹簧发生弹性形变时，弹力大小F跟弹簧伸长（或缩短）长度x成正比。

（2）公式：F＝kx，其中k为弹簧的劲度系数，单位为牛顿每米，符号N/m，它的大小反映了弹簧的软硬程度。

（3）适用条件：在弹簧的弹性限度内。

第2节摩擦力一、滑动摩擦力1.产生条件：接触面粗糙、物体间相互接触且挤压、两物体间有相对运动。

2.滑动摩擦力的方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动方向相反。

3. 大小：(1)滑动摩擦力的大小跟压力成正比。

(2)公式：F f=μF N，μ是动摩擦因数，它的数值只跟相互接触的两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关；动摩擦因数无单位。

4.滑动摩擦力的作用效果：是阻碍物体间的相对运动，而不是阻碍物体的运动，所以滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向相同，也可能相反。

二、静摩擦力1.产生条件：接触面粗糙、物体间相互接触且挤压、两物体间有相对运动趋势。

2.静摩擦力的方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势方向相反。

3.静摩擦力的大小(1)随着产生相对运动趋势的外力大小的变化而变化；(2)跟物体间接触面的压力大小无关；(3)大小取值范围0<F≤F m；(4)最大静摩擦力大于滑动静摩擦力。

4.静摩擦力的作用效果：是阻碍物体间的相对运动趋势，而不是阻碍物体的运动，所以静摩擦力的方向可能与物体运动方向相同，也可能相反,还可能垂直。

高中物理解三个共点力作用下物体平衡问题的方法解三个共点力作用下物体平衡问题的常用方法有：1、力的合成、分解法：对于三力平衡问题，一般可根据“任意两个力的合成与第三个力等大反向”的关系，即利用平衡条件的“等值、反向”原理解答。

例1、如图1所示，一小球在纸面内来回振动，当绳OA和OB拉力相等时，摆线与竖直方向的夹角为（）图1A.15°B.30°C.45°D.60°解析：对O点进行受力分析，O点受到OA绳和OB绳的拉力F A 和F B及小球通过绳子对O点的拉力F三个力的作用，在这三个力的作用下O点处于平衡状态，由“等值、反向”原理得，F A和F B的合力F合与F是等值反向的，由平行四边形定则，作出F A和F B的合力F合，如图2所示，由图可知，故答案是A。

图22、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，构成一个矢量三角形；反之，若三个力矢量箭头首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合成必为零，因此可利用三角形法，求得未知力。

例2、图3中重物的质量为m，轻细线AO和BO的A、B端是固定的。

平衡时AO是水平的，BO与水平面的夹角为。

AO的拉力和BO的拉力的大小是：（）图3A.B.C.D.解析：因结点O受三力作用而平衡，且与mg垂直，所以三力应组成一个封闭的直角三角形，如图4所示，由直角三角形知识得：，所以选项B、D正确。

图43、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。

例3、如图5（a）所示，质量为m的物体用一轻绳挂在水平轻杆BC的C端，B端用铰链连接，C点由轻绳AC系住，已知AC、BC夹角为，则轻绳AC上的张力和轻杆BC上的压力大小分别为多少？图5解析：选C点为研究对象，受力情况如图5（b）所示，由平衡条件和正弦定理可得即得和所以由牛顿第三定律知，轻绳AC上的张力大小为，轻杆BC上的压力大小为。

高中物理第三章相互作用35力的分解（3）三力共点的平衡条件1力的分解一.什么是共点力？一个物体受到两个或更多力的作用，若这些力的作用线的延长线或反向延长线相交于一点，则这些力叫共点力。

二.共点力的平衡条件1.若几个力作用在物体上使物体处于平衡状态（静止或匀速直线运动），则这几个力一定是共点力，而且其合力一定等于零。

2.几个力作用在物体上使物体处于平衡，则其中的某一个力必定与其他几个力的合力等值反向。

3.高中阶段，重点解决三个力作用在物体上使之平衡的问题的解决。

（1）受力分析是前提物体的受力分析是解决物理问题的关键，是研究物理问题的重要方法。

受力分析的一般步骤是：1、确定适当的研究对象（尽量让问题简便）；2、先场力，再接触力，并画受力分析图；3、注意点：（1）对“态”受力分析，某力存在与否可以通过物体的运动状态来检验。

（2）要分析的是物体受到的“性质力”，不要画“效果力”。

（3）该物体对其它物体施加的力不要画在该物体的受力图上。

（4）整体法和隔离法综合运用，最终回到隔离法。

（2）三力共点平衡问题的常用解决方法①力的合成法；②力的分解法；③正交分解法；④相似三角形法；⑤矢量三角形法；⑥正弦定理法；⑦余弦定理法。

（3）三力共点的动态平衡问题的分析方法：①问题的特征：受重力，和其余两个力，使物体平衡，其中有一个力的作用线是确定的，但大小不定；另一个分力的大小和方向均不确定。

②重力分解图示法：先画重力；从重力的箭头画那个已知作用线的力的作用线；再从重力的起端出发，画另一个力，使三个力成为封闭三角形，这个封闭三角形的第三条边随着另一个力的作用方向的改变而跟着改变。

【例析1】一个质点受三个恒力1F 、2F 、3F 作用，沿水平方向向右匀速直线运动，如图，虚线表示运动方向。

已知13F N =，方向与虚线成30?，23F N =，方向与虚线垂直。

试确定3F 的大小和方向。

【例析2】三段不可伸长的细绳OA 、OB 、OC 能存受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图。

- 1 -第三章知识点整理3.1重力1.力（1）概念：力是物体间的相互作用（2）作用效果：①改变物体的运动状态②使物体发生形变 （3）力的性质：①物质性：不能离开物体而存在。

有力必定有施力物体和受力物体。

②相互性：物体间力的作用是相互的。

A 对B 作用的同时B 也对A 也有作用，一个物体是受力物体的同时也是施力物体。

③同时性：物体间的相互作用同时产生同时消失。

④矢量性：力不仅有大小，而且有方向，是矢量。

（4）影响力的作用效果的因素——力的三要素：力的大小、方向和作用点 （5）如何来表示一个力？ ①力的图示：精确表示（大小、方向、作用点） ②力的示意图：粗略表示（方向、作用点） 作力的图示步骤： ① 选取合适的标度；② 从力的作用点沿力的方向画一条线段，线段的长短按选定的标度和力的大小确定； ③ 在线段的末端加箭头表示力的方向。

注意：画同一物体受多个力的图示时，表示各力的标度应统一。

2.重力（1）概念：是由地球吸引而使物体受到的力。

（2）特点：①重力不等于地球的吸引力，它只是地球吸引力的一部分。

②重力的施力物体是地球 ③重力是非接触力④地面附近的物体都受重力，与物体所处的运动状态、速度大小无关。

（3）重力的大小和方向①大小：G=mg （g 为重力加速度）同一物体在赤道上重力最小；在两极最大。

②方向：竖直向下而不是垂直向下 （4）重力的作用点——重心①影响重心位置的因素：质量分布、形状。

②重心位置的确定：形状规则的均匀物体：几何中心；薄板型物体：悬挂法。

注意：物体的重心可以不在物体上，重心也不是物体上最重的点。

3.四种基本相互作用万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。

3.2弹力1. 概念：发生弹性形变的物体, 由于要恢复原状, 对跟它接触的物体会产生力的作用, 这种力称为弹力。

★2.产生条件：弹性形变、直接接触 ★3.弹力的方向： （1）压力和支持力①面面接触：弹力垂直接触面②点面接触：弹力通过接触点而垂直接触面③点点接触：弹力通过接触点垂直于切面而指向圆心注意：弹力方向是从施力物体指向受力物体，画在受力物体身上。