专题3、平衡问题

专题三平衡问题[重点难点提示]物体处于静止或匀速运动状态，称之为平衡状态。平衡状态下的物体是高中物理中重要的模型，解平衡问题的基础是对物体进行受力分析。物体的平衡在物理学中有着广泛的应用：在静力学中有单体平衡、多体平衡；在电磁学中也有很多内容涉及平衡问题，如带电粒子在电、磁场中的运动、电磁感应中的收尾速度等等，都可能用到物体平衡知识。一、平衡态物体的特点：⑴平面共点力作用下的物体受到的合外力为零。如果物体仅受三个力，则任意两力的合力与第三力大小相等、方向相反。合外力为零，意味着物体受到的诸力在任一方向上的分力的矢量和为零，因而常用正交分解法列平衡方程。形式为：00yxFF⑵有固定转动轴物体的平衡，其合力矩为零，即M合=0。它表示使物体顺时针转动的力矩等于使物体逆时针转动的力矩。二、平衡状态研究方法平衡态问题的研究方法，从研究对象的选取看，有整体法和隔离体法；从具体的求解过程看，有定量计算法(解析法)和定性分析法；从定量计算法的运用数学知识看，又分为相似三角形法和正弦、余弦定理及直角三角形的边角关系等方法。定性分析法，因不要求定量计算，一般采用图示法(力三角形法或平行四边形法)。另外还有常见的假设法、正交分解法等[习题分类解析]类型一力的合成与分解法五根细线连接如图，BE、CF两根细线下端分别系有重物P、Q。静止时AB段恰好水平，BC段跟水平方向的夹角α和CD段跟竖直方向的夹角β均为30º。已知重物P的重量为G1=30N。求：⑴AB段细线对结点B的拉力大小F1；⑵重物Q的重量G2；⑶CD段细线对结点C的拉力大小F2。分析与解答：⑴以B点为对象，共点...