【精品】高一物理动态平衡问题

1、动态平衡问题教学目标：学会解决各类平衡问题教学重点：动态平衡问题教学难点:解决平衡问题常用方法1、合成与分解法合成法：讲三个力中的任意两个力合成为一个力，则其合力与第三个力平衡，把三力平衡问题转化为二力平衡问题。分解法：当物体受到三个共点力的作用处于平衡状态时，利用平行四边形对任意一个力沿另外两个力的作用线方向分解，则这两个分力分别与另外两个力等大反向。三角函数：sin正弦cos余弦斜边邻边斜边tan正切对边正弦定理:abcsinAsinBsinC余弦定理：c2a2b22abcos2、矢量二角形法物体在三个力作用下处于平衡状态时，这三个力必可构成一封闭三角形。通过受力分析，画出物体受力示意图，

2、将力平移后组成三角形。然后直接利用上述的数学知识解三角形。3、正交分解法通常在解决多力平衡问题时非常方便。一般应遵循的原则为：不在坐标轴上的力越少越好，各力与坐标轴之间的夹角是特殊角为好。常见角度3045609037534、整体法和隔离法整体法：当只研究系统而不涉及系统内部的相互作用时一般可采用整体法。隔离法：一般在研究系统内物体间相互作用时采用隔离法。动态平衡问题运用图解法图解法通常使用在三力作用下或可等效为三力作用下的动态平衡问题。(1)三个力的方向都不变其余两力也增大，反之亦然。(2)三个力中有一个力恒定，有一个力方向恒定如图，在此情况下可作出力的矢量三角形，确定三角形中不变的边与方位不

3、变的边，由线段长度及另一边的方位变化来确定力的大小、方向变化情况。物体受三个力作用例1.如图1所示，一个重力G的匀质球放在光滑斜面上,的木板挡住球，使之处于静止状态。今使板与斜面的夹角压力大小如何变化？斜面倾角为，在斜面上有一光滑的不计厚度缓慢增大，问：在此过程中，挡板和斜面对球的图1-2例2.一轻杆BQ其O端用光滑镀链固定在竖直轻杆AO上，B端挂一重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮，用力F拉住，如图2-1所示。现将细绳缓慢往左拉，使杆BOIfAO间的夹角0逐渐减少，则在此过程中，拉力A.Fn先减小,C.F先减小，F及杆后增大后增大BO所受压力Fn的大小变化情况是()B.Fn始终不

4、变D.F始终不变正确答案为选项B跟踪练习：如图2-3所示，光滑的半球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑轮，轻绳的一端系一小球，靠放在半球上的A点，另一端绕过定滑轮，后用力拉住，使小球静止.现缓慢地拉绳，在使小球沿球面由A到半球的顶点B的过程中，半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化情况是()。(A) N变大，T变小，(B) N变小，T变大(C)N变小，T先变小后变大(D)N不变，T变小例3.如图3-1所示，在水平天花板与竖直墙壁间，通过不计质量的柔软绳子和光滑的轻小滑轮悬挂重物G=40N,绳长L=2.5m,OA1.5m,求绳中张力的大小，并讨论：(1)当B点位置固定，A

5、端缓慢左移时，绳中张力如何变化？(2)当A点位置固定，B端缓慢下移时，绳中张力又如何变化？解析：取绳子c点为研究对角，受到三根绳的拉力，如图3-2所示分别为Fi、F2、F3,延长绳AO交竖直墙于D点，由于是同一根轻绳，可得:FiF2,BC长度等于CDAD长度等于绳长。设角/OAM。；根据三个力G平衡可得：F1；在三角形AOD可知，sin2sinOD,。如果A端左移，AD变为如图33中虚线AADD所示，可知AD不变，OD减小，sin减小，Fl变大。如果B端下移，BC变为如图34虚线BC所示，可知ADOD不变，sin不变，Fl不变。二物体受四个力及以上例A.C.4.如图所示，当人向左跨了一步后人与

6、物体保持静止，跨后与跨前相比较，下列说法正确的是地面对人的摩擦力减小人对地面压力增大B.地面对人的摩擦力增加D.绳对人的拉力变小跟踪练习：如图所示，小船用绳牵引.设水平阻力不变，在小船匀速靠岸的过程中（A、绳子的拉力不断增大B、绳子的拉力保持不变C、船受的浮力减小D、船受的浮力不变连接体问题例5有一个直角支架AOBA%水平放置，表面粗糙.OB竖直向下，表面光滑.OA上套有小环环Q两环质量均为m两环间由一根质量可以忽略.不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比较，的支持力Fn和细绳上的拉力F的变化情况是：（）P,O盼

7、有小如图所示.现AO杆又PA.Fn不变，F变大C.Fn变大，F变大.Fn不变，F变/.Fn变大，F变/A. Ff不变，Fn不变B. Ff增大，Fn不变跟踪练习：如图所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水平直杆MNk现用水平力F拉着绳子上的一点O,使小球B从图示实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环A始终保持在原位置不动，则在这一过程中，环对杆的摩擦力Ff和环对杆的压力Fn的变化情况（I-16AzjOC. Ff增大，Fn减小D. Ff不变，Fn减小四与静摩擦有关（多选）例6.如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），_P

8、悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态。当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则（）A.Q受到的摩擦力可能变小C.轻绳上拉力一定变小B.Q受到的摩擦力可能变大D.轻绳上拉力一定不变墙上A点，若改变B点位置使滑轮位置发生移动，但使A段绳子始终保持水平，则可以判断悬点B所受拉力能力提升:1.如图所示，电灯悬挂于两墙之间,更换绳OA使连接点A向上移，但保持O点位置不变，则A点向上移时,绳OA的拉力（）A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大2 .如图所示，电灯悬于两壁之间，保持A.绳OA所受的拉力逐渐增大B.绳OA所受的拉力逐渐减小C.绳OA所受的拉力先增大后减小D.绳OA所受

9、的拉力先减小后增大3 .如图所示，质量不计的定滑轮用轻绳悬挂在B点，另一条轻绳一端系重物C,绕过滑轮后，另一端固定在Ft的大小变化情况是：（）A.若B向左移，Ft将增大B.若B向右移，Ft将增大C.无论B向左、向右移，Ft都保持不变D.无论B向左、向右移，Ft都减小4.如图所示，绳子的两端分别固定在天花板上的A、B两点，开始在绳的中点O挂一重物G,绳子OAOB的拉力分别为Fl、F20若把重物右移到O点悬挂（OAOB）,绳OA和OB中的拉力分别为F1和F2,则力的大小关系正确的是:BOA.FlFl,F2F2B.FlFl,F2F2c.F1F1,F2F2D.F1Fi,F2F25.重力为G的重物D处于

10、静止状态。如图所示,AC和BC两段绳子与竖直方向的夹角分别为90。现保持a角不变，改变3角缓慢增大到90。，在3角增大过程中,AC的张力T1,BC的张力T2的变化情况为A.T1逐渐增大,T2也逐渐增大B.T1逐渐增大,T2逐渐减小C.T1逐渐增大,丁2先增大后减小D.T1逐渐增大,丁2先减小后增大6.如图所示，均匀小球放在光滑竖直墙和光滑斜木板之间，木板上端用水平细绳固定，下端可以绕O点转动，在放长细绳使板转至水平的过程中（包括水平）：（）A.B.C.D.小球对板的压力逐渐增大且恒小于球的重力小球对板的压力逐渐减小且恒大于球的重力小球对墙的压力逐渐增大小球对墙的压力逐渐减小7.如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A,装置处于静止