2019-2020同步新教材鲁科物理必修一新突破讲义:第4章 习题课2 平衡条件的应用 Word版含答案
2019-2020同步新教材鲁科物理必修一新突破讲义:第4章 习题课2 平衡条件的应用 Word版含答案第2页

  取足球和网兜作为研究对象,它们受重力G=mg、墙壁的支持力N和悬绳的拉力T三个共点力作用而平衡.由共点力平衡的条件可知,N和T的合力F与G大小相等、方向相反,即F=G,作平行四边形如图所示.由三角形知识得:N=Ftan α=mgtan α,T==.

  方法二:用分解法

  取足球和网兜作为研究对象,其受重力G=mg、墙壁的支持力N、悬绳的拉力T,如图所示,将重力分解为F′1和F′2由共点力平衡条件可知,N与F′1的合力必为零,T与F′2的合力也必为零,

  所以N=F′1=mgtan α,T=F′2=.

  方法三:用正交分解法求解

  取足球和网兜作为研究对象,受三个力作用,重力G=mg、墙壁的支持力N、悬绳的拉力T,如图所示,取水平方向为x轴,竖直方向为y轴,将T分别沿x轴和y轴方向进行分解.由平衡条件可知,在x轴和y轴方向上的合力Fx合和Fy合应分别等于零,即

  Fx合=N-Tsin α=0①

  Fy合=Tcos α-G=0②

  由②式解得:T==

  代入①式得:N=Tsin α=mgtan α.

  [答案]  mgtan α

  

  解决静态平衡问题的方法及步骤

(1)处理平衡问题,常用的方法有合成法、分解法、相似三角形法、正交分解法等.