微型专题力的合成与分解简单的共点力的平衡问题第三章相互作用[学习目标]1.进一步理解力的效果分解法和正交分解法.2.理解什么是平衡状态,掌握共点力的平衡条件.3.会用合成法或正交分解法求解平衡问题.内容索引重点探究启迪思维探究重点达标检测检测评价达标过关重点探究一、共点力平衡的条件及三力平衡问题1.平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动的状态.2.平衡条件:合外力等于0,即F合=0.3.推论(1)二力平衡:若物体在两个力作用下处于平衡状态,则这两个力一定等大、反向.(2)三力平衡:若物体在三个共点力作用下处于平衡状态,则任意两个力的合力与第三个力等大、反向.(3)多力平衡:若物体在n个共点力作用下处于平衡状态,则其中任意n-1个力的合力必定与第n个力等大、反向.例1在科学研究中,可以用风力仪直接测量风力的大小,其原理如图1所示.仪器中一根轻质金属丝悬挂着一个金属球.无风时,金属丝竖直下垂;当受到沿水平方向吹来的风时,金属丝偏离竖直方向一个角度.风力越大,偏角越大.那么风力大小F跟金属球的质量m、偏角θ之间有什么样的关系呢?图1答案解析答案F=mgtanθ方法归纳物体在三个力或多个力作用下的平衡问题,一般会用到力的合成法、效果分解法或正交分解法,选用的原则和处理方法如下:1.力的合成法——一般用于受力个数为三个时(1)确定要合成的两个力;(2)根据平行四边形定则作出这两个力的合力;(3)根据平衡条件确定两个力的合力与第三力的关系(等大反向);(4)根据三角函数或勾股定理解三角形.2.力的效果分解法——一般用于受力个数为三个时(1)确定要分解的力;(2)按实际作用效果确定两分力的方向;(3)沿两分力方向作平行四边形;(4)根据平衡条件确定分力及合力的大小关系;(5)用三角函数或勾股定理解直角三角形.3.正交分解法——一般用于受力个数为三个或三个以上时(1)建立直角坐标系;(2)正交分解各力;(3)沿坐标轴方向根据平衡条件列式求解.针对训练1如图2所示,重物的质量为m,轻细绳的A与B端是固定的,平衡时AO水平,BO与竖直方向的夹角为θ,绳AO的拉力大小是A.F=mgcosθB.F=mgtanθC.F=mgsinθD.F=图2答案解析mgsinθ√解析对重物进行受力分析,如图,将力FA、FB合成,由平衡条件得FBcosθ=mg,FBsinθ=FA,可知AO的拉力FA=mgtanθ,B正确,A、C、D错误二、利用正交分解法分析多力平衡问题1.将各个力分解到x轴和y轴上,根据共点力平衡的条件:Fx=0,Fy=0.2.对x、y轴方向的选择原则是:使尽可能多的力落在x...