解决共点力平衡问题的方法
共点力平衡问题始终是高考考查的重点和热点,因此也必然引起了大家在高考备考中的重视。笔者最近几年一直从事高三教学和指导,就此问题做一归纳和梳理,以期对正在迎考的莘莘学子有所助益。
一、正交分解法:
将各力分解到
轴上和
轴上,运用两坐标轴上的合力等于零的条件
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、方向选择时,尽可能使落在
、
轴上的力多;被分解的力尽可能是已知力
【例题】(广东2024-13).图2为节日里悬挂灯笼的一种方式,A、B点等高,O为结点,轻绳AO、BO长度相等,拉力分别为FA
、FB,灯笼受到的重力为
G.下列表述正确的是
A.FA一定小于G
B.FA与FB大小相等
C.FA与FB是一对平衡力
D.FA与FB大小之和等于G
解析:三力平衡问题,用正交分解法,设∠AOB=2θ,O点受到FA、FB、F三力作用,其中F=G,建立如图所示的坐标系,列平衡方程得:
FA
FB
G
θ
θ
解出:
当θ=1200时:;当θ1200时:故选B
二、整体法:
当系统有多个物体时,选取研究对象一般先整体考虑,若不能解答问题时,再隔离考虑
【例题】(山东2024-17)如图所示,质量分别为
、
的两个物体通过轻弹簧连接,在力
的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(
在地面,
在这保),力