高二物理力和物理的平衡

1、第一部分第一部分力＆物體的平衡力＆物體的平衡第一講第一講力的處理力的處理一、矢量的運(yùn)算1、加法表達(dá)：a?b?=c?。名詞：c?為“和矢量”。法則：平行四邊形法則。如圖1所示。和矢量大?。篶=???cosab2ba22，其中α為a?和b?的夾角。和矢量方向：c?在a?、b?之間，和a?夾角β=arcsin????cosab2basinb222、減法表達(dá)：a?=c?－b?。名詞：c?為“被減數(shù)矢量”，b?為“減數(shù)矢量”，a?為“差矢量”。法

2、則：三角形法則。如圖2所示。將被減數(shù)矢量和減數(shù)矢量的起始端平移到一點(diǎn)，然后連接兩時(shí)量末端，指向被減數(shù)時(shí)量的時(shí)量，即是差矢量。差矢量大?。篴=???cosbc2cb22，其中θ為c?和b?的夾角。差矢量的方向可以用正弦定理求得。一條直線上的矢量運(yùn)算是平行四邊形和三角形法則的特例。例題：已知質(zhì)點(diǎn)做勻速率圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為R，周期為T，求它在41T內(nèi)和在21T內(nèi)的平均加速度大小。解說：如圖3所示，A到B點(diǎn)對(duì)應(yīng)41T的過程，A到C點(diǎn)對(duì)應(yīng)21T的過

3、程。這三點(diǎn)的速度矢量分別設(shè)為Av?、Bv?和Cv?。根據(jù)加速度的定義a?=tvv0t???得：ABa?=ABABtvv???，正弦定理解方向三、力的分解1、按效果分解2、按需要——正交分解第二講物體的平衡一、共點(diǎn)力平衡1、特征：質(zhì)心無加速度。2、條件：ΣF?=0，或xF?=0，yF?=0例題：如圖5所示，長為L、粗細(xì)不均勻的橫桿被兩根輕繩水平懸掛，繩子與水平方向的夾角在圖上已標(biāo)示，求橫桿的重心位置。解說：直接用三力共點(diǎn)的知識(shí)解題，幾何關(guān)

4、系比較簡單。答案：距棒的左端L4處。（學(xué)生活動(dòng)）思考：放在斜面上的均質(zhì)長方體，按實(shí)際情況分析受力，斜面的支持力會(huì)通過長方體的重心嗎？解：將各處的支持力歸納成一個(gè)N，則長方體受三個(gè)力（G、f、N）必共點(diǎn)，由此推知，N不可能通過長方體的重心。正確受力情形如圖6所示（通常的受力圖是將受力物體看成一個(gè)點(diǎn)，這時(shí)，N就過重心了）。答：不會(huì)。二、轉(zhuǎn)動(dòng)平衡1、特征：物體無轉(zhuǎn)動(dòng)加速度。2、條件：ΣM?=0，或ΣM=ΣM如果物體靜止，肯定會(huì)同時(shí)滿足兩種平衡

5、，因此用兩種思路均可解題。3、非共點(diǎn)力的合成大小和方向：遵從一條直線矢量合成法則。作用點(diǎn)：先假定一個(gè)等效作用點(diǎn)，然后讓所有的平行力對(duì)這個(gè)作用點(diǎn)的和力矩為零。第三講習(xí)題課1、如圖7所示，在固定的、傾角為α斜面上，有一塊可以轉(zhuǎn)動(dòng)的夾板（β不定），夾板和斜面夾著一個(gè)質(zhì)量為m的光滑均質(zhì)球體，試求：β取何值時(shí)，夾板對(duì)球的彈力最小。解說：法一，平行四邊形動(dòng)態(tài)處理。對(duì)球體進(jìn)行受力分析，然后對(duì)平行四邊形中的矢量G和N1進(jìn)行平移，使它們構(gòu)成一個(gè)三角形，如