江苏省溧阳中学微课-用三角形解决三力平衡问题

1、用三角形解决三力平衡问题,物理 必修1 方法技巧点拨,江苏溧阳中学 杨福松,学习目标,通过本节课的学习，我们要学会利用三角形处理三力平衡问题的三种典型情况。,知识梳理,一、共点力作用下物体的平衡,物体所受的几个力作用于一点，或者是虽然力没有作用于一点，但是，力的延长线交于一点,是指物体保持静止或者保持匀速直线运动状态,物体所受的合外力为零,（1）二力平衡 （2）三力平衡 （3）多力平衡,1、共点力：,2、平衡状态：,3、本质：,4、分类：,思考：为什么要强调保持两字?,解决各类平衡问题的关键,典型例题,例1：有一氢气球，不计重力，空气对其浮力为16 N ，由于受水平风力的作用，使氢气球的绳子和

2、地面的夹角为600，如图所示，求： 绳子的拉力和水平风力,一：利用直角三角形的知识求解,【解析】,取氢气球为研究对象，,在如图直角三角形中，由几何知识可知:,受力分析如图所示,浮力：气球受到的浮力竖直向上,T=,F浮/sin600,18.5N,F=,Tcos600,9.2N,审题,取研究对象受力分析,力的合成,直角三角形,解直角三角形,典型例题,例2：如图所示，小球在光滑的墙与装有铰链的木板之间，当使木板与墙的夹角增大时（ 900）,下列说法正确的是 （ ） A、小球对木板的压力增大 B、小球对木板的压力减小 C、木板对小球的弹力可能小于小球的重力 D、小球对墙的压力减小,二：利用动态变化的三

3、角形求解,【解析】,取球为研究对象，,铰链：木板可绕铰链转动,对小球进行受力分析,BD,审题,取研究对象受力分析,力的合成,求力变化情况,动态三角形,典型例题,例3 :如图所示，一个重力为mg的小环套在竖直的半径为 r 的 光滑大圆环上，一劲度系数为k，自然长度为L（L2r）弹簧的一端固定在小环上，另一端固定在大圆环的最高点A。当小环静止时，略去弹簧的自重和小环与大圆环间的摩擦。求弹簧与竖直方向之间的夹角,三：利用相似三角形求解,【解析】,取小环为研究对象，,对小环受力分析,L2r :提示我们弹簧处于拉伸状态,静止:表示小环处于平衡状态,设弹簧伸长量为x，则T=k x,cos=,（ L+x ）

4、/2r,k x/(L+ x),审题,取研究对象受力分析,力的合成,一般三角形,相似三角形,=mg/r,x=mgL/(kr),=（ kr+mg ）L/2kr2,规律总结,1、当遇到三力平衡问题时，受力分析和力的合成之后，如果发现平行四边形中有直角三角形，,2、三力平衡的问题中，当题目中出现由条件的变化让我们去判断力的大小变化情况时，,3、如在三力平衡问题中，当我们受力分析和力的合成之后， 发现其中并没有直角，而是一般的三角形，,那就利用解直角三角形的知识去求解比较方便。,如例1,一般要用动态的三角形去求解。,如例2,那我们一般可以采用相似三角形的知识求解。,如例3,跟踪检测,【解析】,两小球的受力分析如图所示，,对m1：,所以：,答案选B,把F和T1，F和T2进行合成，如图所示,对m2：,由于：,例：如图所示，两个带有同种电荷的小球，用绝缘细线悬挂于O点，若q1