2、条件:Σ
= 0 ,或ΣM+ =ΣM- ![]()
如果物体静止,肯定会同时满足两种平衡,因此用两种思路均可解题。![]()
1、特征:物体无转动加速度。![]()
2、条件:Σ
= 0 ,或
= 0 ,
= 0![]()
例题:如图5所示,长为L 、粗细不均匀的横杆被两根轻绳水平悬挂,绳子与水平方向的夹角在图上已标示,求横杆的重心位置。![]()
解说:直接用三力共点的知识解题,几何关系比较简单。![]()
答案:距棒的左端L/4处。![]()
(学生活动)思考:放在斜面上的均质长方体,按实际情况分析受力,斜面的支持力会通过长方体的重心吗?![]()
解:将各处的支持力归纳成一个N ,则长方体受三个力(G 、f 、N)必共点,由此推知,N不可能通过长方体的重心。正确受力情形如图6所示(通常的受力图是将受力物体看成一个点,这时,N就过重心了)。![]()
答:不会。![]()
1、特征:质心无加速度。![]()
2、按需要--正交分解![]()
![]()
第二讲 物体的平衡![]()
![]()
1、按效果分解![]()
2、一般平行四边形的合力与分力的求法![]()
余弦定理(或分割成RtΔ)解合力的大小![]()
正弦定理解方向![]()
1、平行四边形法则与矢量表达式![]()
3、乘法![]()
矢量的乘法有两种:叉乘和点乘,和代数的乘法有着质的不同。![]()
⑴ 叉乘![]()
表达:
×
= ![]()
![]()
名词:
称“矢量的叉积”,它是一个新的矢量。![]()
叉积的大小:c = absinα,其中α为
和
的夹角。意义:
的大小对应由
和
作成的平行四边形的面积。![]()
叉积的方向:垂直
和
确定的平面,并由右手螺旋定则确定方向,如图4所示。![]()
显然,
×
≠
×
,但有:
×
= -
×![]()
![]()
⑵ 点乘![]()
表达:
·
= c![]()
名词:c称“矢量的点积”,它不再是一个矢量,而是一个标量。![]()
点积的大小:c = abcosα,其中α为
和
的夹角。![]()
2、
减法![]()
表达:
=
-
。![]()
名词:
为“被减数矢量”,
为“减数矢量”,
为“差矢量”。![]()
法则:三角形法则。如图2所示。将被减数矢量和减数矢量的起始端平移到一点,然后连接两时量末端,指向被减数时量的时量,即是差矢量。![]()
差矢量大小:a =
,其中θ为
和
的夹角。![]()
差矢量的方向可以用正弦定理求得。![]()
一条直线上的矢量运算是平行四边形和三角形法则的特例。![]()
例题:已知质点做匀速率圆周运动,半径为R ,周期为T ,求它在
T内和在
T内的平均加速度大小。![]()
解说:如图3所示,A到B点对应
T的过程,A到C点对应
T的过程。这三点的速度矢量分别设为
、
和
。![]()
根据加速度的定义
=
得:
=
,
= ![]()
![]()
由于有两处涉及矢量减法,设两个差矢量
=
-
,
=
-
,根据三角形法则,它们在图3中的大小、方向已绘出(
的“三角形”已被拉伸成一条直线)。![]()
本题只关心各矢量的大小,显然:![]()
=
=
=
,且:
= ![]()
=
,
= 2
= ![]()
![]()
所以:
=
=
=
,
=
=
=
。![]()
(学生活动)观察与思考:这两个加速度是否相等,匀速率圆周运动是不是匀变速运动?![]()
答:否;不是。![]()
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