2017-2018学年教科版必修1 第四章第1节共点力作用下物体的平衡 学案
2017-2018学年教科版必修1 第四章第1节共点力作用下物体的平衡 学案第3页

  

  解析:结点C的受力如图所示,沿水平和竖直方向画出x轴和y轴,建立平面直角坐标系.

  

  根据平衡条件得:

  FCOsin 30°-FCA=0①

  FCOcos 30°-mg=0②

  联立①②FCA=mgtan 30°

  A水平方向受到AC的拉力和桌面的静摩擦力的作用,

  根据二力平衡,A受到的静摩擦力为:

  f=FCA=mgtan 30°=100× N≈57.7 N.

  答案:57.7 N

  

  4.共点力平衡的几种解法

  (1)力的合成、分解法:对于三力平衡,一般根据"任意两个力的合力与第三个力等大反向"的关系,借助三角函数、相似三角形等手段求解;或将某一个力分解到另外两个力的反方向上,得到的这两个分力势必与另外两个力等大、反向;对于多个力的平衡,利用先分解再合成的正交分解法.

  (2)正交分解法:将各力分别分解到x轴上和y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x、y方向选择时,尽可能使落在x、y 轴上的力多;被分解的力尽可能是已知力.不宜分解待求力.

  (3)矢量三角形法:物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时,这三个力的矢量箭头首尾相接,构成一个矢量三角形;反之,若三个力矢量箭头首尾相接恰好构成三角形,则这三个力的合力必为零,利用三角形法,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识可求得未知力.

  点技巧 作图分析法的应用范围

  矢量三角形作图分析法,优点是直观、简便,但它仅适于处理三力平衡问题.

  【例4-1】一个物体受到三个共点力的作用,若这三个力的大小是如下各组,则可使物体平衡的是哪几组(  )

  A.F1=4 N,F2=7 N,F3=8 N

  B.F1=8 N,F2=8 N,F3=1 N

  C.F1=4 N,F2=6 N,F3=1 N

D.F1=3 N,F2=5 N,F3=2 N