《本章优化总结》力与平衡PPT

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物体的常见平衡模型

1．“轻绳”模型：轻绳只能发生拉伸形变，所以只能产生拉力，方向总是指向绳收缩的方向，且绳内部张力处处相等．

2．“滑轮”模型：滑轮模型通常是指滑轮和轻绳的组合，忽略滑轮与轻绳之间的摩擦，此时滑轮两边绳子的拉力大小相等．

3．“结点”模型：“结点”往往与重物相连接，作用在结点上的各力并不一定相等，但所有力的合力必为零．

4．“滑环”模型：滑环可施加拉力，还可承受压力，力的方向沿滑环的径向．

5．“轻弹簧”模型：轻弹簧不仅能发生拉伸形变，还能发生压缩形变，所以轻弹簧既能产生拉力，又能承受压力，且在弹簧内部弹力处处相等．弹力方向总是沿着弹簧的轴线，在弹性限度内，弹力的大小为F＝kx.

6．“轻杆”模型：轻杆不仅能发生拉伸形变，还能发生压缩形变，所以轻杆不仅能施加拉力，还能承受压力，且在杆内弹力处处相等．轻杆还能发生弯曲形变，所以杆的弹力不一定沿杆的方向．

(1)“死杆”型

“死杆”即轻杆不能转动，它产生的弹力不一定沿杆方向，其大小和方向均要根据平衡条件求解．

(2)“活杆”型

“活杆”即轻杆可以绕光滑轴转动，它产生的弹力一定沿杆方向(否则杆就会转动)，弹力的大小根据平衡条件求解．

解答平衡问题时常用的数学方法

菱形转化为直角三角形法

如果两分力大小相等，则以这两分力为邻边所作的平行四边形是一个菱形，而菱形的两条对角线相互垂直，可将菱形分成四个相同的直角三角形，于是菱形转化为直角三角形

正交分解法

共点力作用下物体的平衡条件(F＝0)是矢量方程，求合力需要应用平行四边形定则，比较麻烦．通常用正交分解法转化为Fx＝0，Fy＝0

相似三角形法

如果在对力用平行四边形定则(或三角形定则)运算过程中，力三角形与几何三角形相似，则可根据相似三角形对应边成比例等性质进行求解

整体法和隔离法的选取及应用

整体法和隔离法是对物体进行受力分析常用的两种方法，这两个方法比较如下：

1.用隔离法解题的步骤

为了研究系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况，一般采取隔离法，其基本步骤是：

(1)明确研究对象、过程或状态；

(2)将某个研究对象或某段运动过程从全过程中隔离出来；

(3)画出某状态下某物体的受力分析图或运动示意图；

(4)选择适当的物理规律列方程求解．

2．用整体法解题的步骤

整体与局部具有相对性，局部在更大范围内就成为整体，而整体在更小的范围内就成为局部，关键在于处理具体问题时如何界定整体和局部的范围．

当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时，一般可采用整体法，其基本步骤：

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