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高中物理必修1第3章受力分析共点力的平衡考点解析

考点一 物体的受力分析    

1.受力分析的基本步骤

(1)明确研究对象——即确定分析受力的物体,研究对象可以是单个物体,也可以是多个物体组成的系统.

(2)隔离物体分析——将研究对象从周围的物体中隔离出来,进而分析周围物体有哪些对它施加了力的作用.

(3)画受力示意图——边分析边将力一一画在受力示意图上,准确标出力的方向,标明各力的符号.

2.受力分析的常用方法

(1)整体法和隔离法

①研究系统外的物体对系统整体的作用力;

②研究系统内部各物体之间的相互作用力.

(2)假设法

在受力分析时,若不能确定某力是否存在,可先对其作出存在或不存在的假设,然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在.

3.受力分析的基本思路

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考点二 解决平衡问题的常用方法  

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考点三 图解法分析动态平衡问题    

1.动态平衡:是指平衡问题中的一部分力是变力,是动态力,力的大小和方向均要发生变化,所以叫动态平衡,这是力平衡问题中的一类难题.

2.基本思路:化“动”为“静”,“静”中求“动”.

3.基本方法:图解法和解析法.

4.图解法分析动态平衡问题的步骤

(1)选某一状态对物体进行受力分析;

(2)根据平衡条件画出平行四边形;

(3)根据已知量的变化情况再画出一系列状态的平行四边形;

(4)判定未知量大小、方向的变化.

考点四 隔离法和整体法在多体平衡中的应用

当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时,宜用整体法;而在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时常用隔离法.整体法和隔离法不是独立的,对一些较复杂问题,通常需要多次选取研究对象,交替使用整体法和隔离法.

平衡中的临界和极值问题

解决动态平衡、临界与极值问题的常用方法:

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求解平衡问题的四种特殊方法

求解平衡问题的常用方法有合成与分解法、正交分解法、图解法、整体与隔离法,前面对这几种方法的应用涉及较多,这里不再赘述,下面介绍四种其他方法.

一、对称法

某些物理问题本身没有表现出对称性,但经过采取适当的措施加以转化,把不具对称性的问题转化为具有对称性的问题,这样可以避开繁琐的推导,迅速地解决问题.

二、相似三角形法

物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态,画出其中任意两个力的合力与第三个力等值反向的平行四边形中,可能有力三角形与题设图中的几何三角形相似,进而得到对应边成比例的关系式,根据此式便可确定未知量.

三、正弦定理法

三力平衡时,三力合力为零.三个力可构成一个封闭三角形,若由题设条件寻找到角度关系,则可由正弦定理列式求解.

四、三力汇交原理

物体受三个共面非平行外力作用而平衡时,这三个力必为共点力.