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高三物理第一轮复习物体的平衡基础知识总汇
摘要:近期文都中小学高考网整理分享了很多高三物理复习的相
关知识点内容,处在复习阶段的同学们,不妨参考一下,希望对大家
的复习有帮助!
高三第一轮复习重点要放在基础知识上,今天小编整理的是高三
物理第一轮复习内容物体的平衡的基础内容,复习到这里的高三生可
以参考一下下面的内容哦!
高三物理第一轮复习:物体的平衡
1、平衡状态:物体受到几个力的作用,仍保持静止状态,或匀
速直线运动状态,或绕固定的转轴匀速转动状态,这时我们说物体处
于平衡状态,简称平衡。
在力学中,平衡有两种情况,一种是在共点力作用下物体的平衡;
另一种是在几个力矩作用下物体的平衡(既转动平衡)。
2、 要区分平衡状态、平衡条件、平衡位置几个概念。
平衡状态指的是物体的运动状态,即静止匀速直线运动或匀速转
动状态;而平衡条件是指要使物体保持平衡状态时作用在物体上的力
和力矩要满足的条件。至于平衡位置这个概念是指往复运动的物体,
当该物体静止不动的位置或物回复力为零的位置。它是研究物体振动
规律时的重要概念,简谐振动的物体在平衡位置时其合力不一定零,
所以也不一定是平衡状态。例如单摆振动到平衡位置时后合力是指向
圆心的。
3、共点力的平衡
⑴共点力:物体同时受几个共面力的作用,如果这几个力都作用
在物体的同一点,或这 几个力的作用线都相交于同一点,这几个力
就叫做共点力。
⑵共点力作用下物体的平衡条件是物体所受的合外力为零。
⑶三力平衡原理:物体在三个力作用下,处于平衡状态, 如果
三力不平行,它们的作用线必交于一点,例如图1所示,不均匀细杆
AB长1米,用两根细绳悬挂起来,当AB在水平方向平衡时,二绳与
AB夹角分别为30°和60°,求AB重心位置?
根据三力平衡原理,杆受三力平衡,TA、TB、G必交于点O只要
过O作AB垂线,它与AB交点C 就是AB杆的重心。由三角函数关
系可知重心C到A距离为0.25米。
⑷具体问题的处理
① 二力平衡问题,一个物体只受两个力而平衡,这两个力必然
大小相等,方向相反,作用在一条直线上,这也就是平常所说的平衡
力。平衡力的这些特点就成为了解决力的平衡问题的基础,其他平衡
问题最终要转化为这个基础问题。
②三力平衡问题:往往先把两个加合成,这个合力与第三个力
就转化成了二力平衡问题,即三力平衡中任意两个力的合力与第三个
力的大小相等,方各相反,作用在一条直线上。
③多力平衡问题:设立垂直坐标系,把多个力分解到X、Y方向
上,求X和Y方向的合力,最后再把两个方向的力求合。处理方法的
思路还是转化成二力平衡问题。
⑸要区别平衡力的作用与反作用力;
表面看平衡力、作用与反作用力都是大小相等,方向相反,作用
在一条直线上,但它们有本质的区别。以作用点的角度看,平衡力作
用点在同一物体上而作用力与反作用力分别作用在相互作用的两个
物体上。从力的性质看,平衡力可以是性质相同的力,也可以是性质
不同的力。比如重力可以和弹力平衡,弹力也可以和弹力平衡。作用
力和反作用力一定是相同性质的力,即万有引力的反作用力一定是万
有引力,弹力的反作用力一定是弹力。从力的瞬时性看平衡力之间没
有相互依存的瞬时关系,例如重力与弹力平衡,弹力消失后重力并不
一定消失。作用力与反作用力存在相互依存的瞬时关系,作用力消失
的瞬时反作用也消失。
4、力矩的定义:
力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩。用F表示力的大小,L
表示力臂,M表示力矩,那么,M=FL,力矩的单位是牛米,符号是N·m。
对力矩的理解:①力矩是量度固定转轴物体转动效果的物理量;它是
由力和力臂两个参量决定的。②要区别力矩与功的单位,表面看二
者全是力与长度两个物理量的乘积,而力臂长是从转动轴引力作用线
的垂直距离,功是力与沿力方向位移的乘积。
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