张寒峰简介:高级物理教师，呼和浩特市启秀中学校长。全国初中应用物理知识竞赛优秀辅导教师，出版多部教育教学专著，曾带出多名中考物理单科状元。

高中物理知识在初中的渗透

纵观近几年的呼市物理中考试题，将高中物理的有关知识及解题方法、技巧植入中考试题中的现象屡见不鲜，这对学生在能力和知识储备方面的要求也水涨船高。这就要求初中物理教师在平常的授课中，有意识的加强这方面知识的渗透，加强能力的培养。有鉴于此，我结合年呼市中考的一道题目，在合力、共点力、共点力平衡及正交分解法方面为老师和同学们作一介绍。

一、共点力

如果两个力或多个力都作用在同一物体的同一点上，或者几个力的作用线相交于同一物体的同一点，那么这几个力就称为共点力。

二、共点力平衡

一个物体如果受到共点力的作用而处于平衡状态（静止或匀速直线运动状态），就叫做共点力平衡。

三、共点力平衡条件

1、一个物体在共点力作用下的平衡条件是：该物体所受合力为零，即：F合=0牛。

2、推论

1、若一个物体在两个力的作用下处于平衡状态，则这两个力大小相等、方向相反且作用在同一直线上，合力为零。

2、若一个物体在三个力的作用下处于平衡状态，则这三个力必定共面共点，且合力为零。其中，任意两个力的合力必定与第三个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。

3、若一个物体在多个力同时作用下，并处于平衡状态时，这几个力必定共面共点，合力为零，称为这多个力共点力平衡。其中任意（n-1）个力的合力必定与第n个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上。

四、三力平衡问题的求解方法

1、正交分解法

将合力分解到X轴和Y轴上，运用Fx合=0牛、Fy合=0牛求解。这里要注意，对X、Y方向选择时尽可能使落在X、Y轴上的力多一些，被分解的力尽量是已知的力。

2、解直角三角形的知识

在对力利用平行四边形定则运算的过程中，如果三角形为直角三角形，则可利用解直角三角形的相关数学知识求解。

例题：（年呼和浩特市中考）如图1所示，轻质杠杆MN长0.8m，ON=0.6m，F2=10N，杠杆处于静止状态，与水平方向的夹角为30o，F1的方向竖直向下，F2沿水平方向，试计算。

（1）、F2的力臂.

（2）、F1的大小.

（3）、若知道O点的支持物对杠杆支持力的方向为垂直于杠杆且沿OP方向，求支持力F的大小.

解：

（1）、如图所示，ON=0.6m，

由数学知识可得：

F2的力臂为L2=0.3m。

（2）、如图：F1的力臂为L1，由杠杆的平衡条件可得：

F1·L1=F2·L2，

展开：F1·cos30o·OM=F2·L2，

解得F1=30N。

（3）、

法一：以M为支点，力F垂直于杠杆，由杠杆平衡条件，

可得：F·OM=F2·MN·sin30o，

解得：F=20N.

法二：以N为支点，列平衡方程：F1·MN·cos30o=F·ON

解得：F=20N.

法三：将F1、F2分别向右、向下平移至点O，作用不变，建立直角坐标系，采用共点力平衡及正交分解法求解，

见图2.

将F分解为Fx、Fy，利用共点力平衡知识，可得：

Fx合=0N，Fy合=0N，

则F·sin30o=F2或F·cos30o=F1

可得：F=20N.

此种方法简单易学、准确率高。

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