三力平衡一定是共点力吗(共点力平衡模型)
发布时间:2023-04-09 14:48:39 作者:互联网收集 浏览量:1002
共点力的平衡是高中物理经常面对的一个现象,看起来似乎比较简单,也没有什么特殊的讲的,但是仔细分析起来,还是值得我们品味。大家注意体会我们是如何用共点力的平衡,把好多看似独立的知识点统一起来的。
我们首先来看一下什么是共点力,共点力就是指物体同时受到几个力的作用,如果这几个力都作用在物体的同一点,或者它们的作用线延长后相交于同一点,这几个力就叫做共点力。
如果一个物体在共点力的作用下保持平衡,那么它需要满足什么条件呢?我们首先来复习一下,按照牛顿第一运动定律的规定,物体处于平衡状态也就是物体处于静止或匀速直线运动状态。所以一个物体在共点力的作用下,如果保持静止或者做匀速直线运动,我们称之为共点力的平衡状态。平衡状态分两种情况:一种是静态平衡,此时,物体运动的速度v=0,物体的加速度a=0;另一种状态是动态平衡,此时,物体运动的速度v≠0,物体的加速度a=0。由此可见,物体处于平衡状态,其受力必须满足合外力为零,即F合=0,加速度=0。
共点力的平衡大概分为以下三种情况:
一是二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等、方向相反,且在同一条直线上。
二是三力平衡:如果物体在三个力的作用下处在平衡状态,那么这三个力不是平行的话就必共点,而且其中两个力的合力必与第三个力大小相等、方向相反。我们在前面说的力的三角形和力的正交分解都是处理三力平衡问题的方法。
三是多力平衡:如果物体受多个力作用处于平衡状态,其中任何一个力与其余力的合力大小相等、方向相反。
这些知识看似简单,其实应用起来的话不见得都会。
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