共点力的平衡是什么?
共点力的平衡是指物体同时受到几个力的作用,如果这几个力都作用在物体的同一点,或者它们的作用线延长后相交于同一点,这几个力就叫做共点力。
从牛顿第二定律知道,当物体所受合力为零时,加速度为零,物体将保持静止或者做匀速直线运动,即物体处于平衡状态。因此,在共点力作用下物体的平衡条件物体所受的合外力为零,即∑F=0,若采用正交分解法求解平衡问题,则平衡条件应为:∑Fx=0,∑Fy=0。
解物体的平衡问题的程序是:确定平衡体,作出受力图,正交分解好,定向列方程。
1、确定研究对象,根据题意将处于平衡状态的物体或结点作为研究对象,通常用隔离体法将确定的研究对象从它所处的环境中隔离出来。但有时要将研究对象连同它的关联物一起作为研究系统(整体法),反而运算方便。
2、进行受力分析,作出研究对象的受力图。这一步是解题成败之关键,务必细致周到,不多不漏。(判断分析的力是不是正确,可用假定拆除法和条件法来处理)
3、建立坐标系或规定正方向。如何建立合适的坐标系,要看问题的已知量、未知量而定。原则是要使力与坐标轴的夹角简单而明确,这样可使方程明快。坐标设置不当,会引起需要使用三角中的和差化积、半角倍角公式等运算工具,使计算大为繁冗。一般选未知量的方向为坐标系的正方向为宜,建立坐标系后,把不在坐标轴上的力用正交分解法分解到坐标轴上,并画出其分力的准确图示备用。
4、根据物体平衡的充要条件列出平衡方程组,运算求解。对结论进行评估,必要时对结论进行讨论。
共点力的平衡问题考验大家综合运用力学知识的能力,受力分析是其基础,要多加练习,掌握常考题型的一般解题步骤。考生可以通过历年真题和题库进行巩固掌握。