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文档简介
专题
动态平衡问题学习目标
1.进一步熟练掌握平衡问题的解法。2.会利用解析法、图解法和相似三角形法分析动态平衡问题。3.会处理共点力平衡中的临界问题和极值问题。1.动态平衡问题关键词:缓慢,慢慢,逐渐2.方法:动态三角形相似三角形专题四:几个问题解析法,画圆法等方法一:解析法(1)对研究对象的任一状态进行受力分析,列平衡方程,求出未知量与已知量的关系表达式。(2)根据已知量的变化情况确定未知量的变化情况。1.
如图所示,一小球放在竖直的墙面与倾斜的木板之间。设小球对墙面的压力大小为F1,小球对木板的压力大小为F2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置顺时针缓慢转到与墙面垂直的位置。不计摩擦,在此过程中(
)A.F1先减小后增大
B.F1一直增大C.F2一直减小
D.F2先减小后增大方法二:图解法(1)适用情况:物体只受三个力作用,且其中一个力的大小、方向均不变,另一个力的方向不变,第三个力大小、方向均变化。(2)解题技巧:对研究对象进行受力分析,再根据平行四边形定则或三角形定则画出不同状态下力的矢量图,然后根据有向线段的变化判断各个力大小、方向的变化情况1,(多选)如图1所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m的小球,小球和斜面及挡板间均无摩擦,当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中()A.斜面对球的支持力逐渐增大B.斜面对球的支持力逐渐减小C.挡板对小球的弹力先减小后增大D.挡板对小球的弹力先增大后减小2.
质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示。用FT表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中(
)A.F逐渐变大,FT逐渐变大B.F逐渐变大,FT逐渐变小C.F逐渐变小,FT逐渐变大D.F逐渐变小,FT逐渐变小解析
以O点为研究对象,受力分析如图甲,F与FT的合力与重力mg等大反向,当用水平向左的力缓慢拉动O点时,绳OA段与竖直方向的夹角θ变大,由图可知F变大,FT变大。3.一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的压力大小为FN1,木板对球的压力大小为FN2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计一切摩擦,在此过程中()A.FN1先增大后减小,FN2始终减小B.FN1先增大后减小,FN2先减小后增大C.FN1始终减小,FN2始终减小D.FN1始终减小,FN2始终增大C4.在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A,A的左端紧靠竖直墙,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,已知A的圆半径为球B的半径的3倍,球B所受的重力为G,整个装置处于静止状态.设墙壁对B的支持力为F1,A对B的支持力为F2,若把A向右移动少许后,它们仍处于静止状态,则F1、F2的变化情况分别是()A.F1减小 B.F1增大C.F2增大 D.F2减小AD5.如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N,另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.已知M始终保持静止,则在此过程中()A.水平拉力的大小可能保持不变B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加答案BD方法三:相似三角形法(1)适用情况:在物体所受的三个力中,一个力是恒力,大小、方向均不变;另外两个力是变力,大小、方向均改变,且方向不总是相互垂直。(2)解题技巧:找到力变化过程中的几何关系,利用力的矢量三角形与几何三角形相似,相似三角形对应边成比例,通过分析几何三角形边长的变化得到表示力的边长的变化,从而得到力的变化。1.如图所示,轻杆A端用铰链固定在竖直墙上,B端吊一重物。通过轻绳跨过定滑轮O用拉力F将B端缓慢上拉,滑轮O在A点正上方(滑轮大小及摩擦均不计),且OA>AB,在轻杆达到竖直位置前(
)A.拉力F增大B.拉力F大小不变C.轻杆的弹力增大D.轻杆的弹力大小不变2.如图所示,AC是上端带光滑轻质定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点,另一端B悬挂一重力为G的物体,且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮,用力F拉绳,开始时∠BCA>90°,现使∠BCA缓慢变小,直到∠BCA=30°.此过程中,轻杆BC所受的力()A.逐渐减小 B.逐渐增大C.大小不变 D.先减小后增大C3.半径为R的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,滑轮到球面B的距离为h
,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,如图所示,现缓慢地拉绳,在使小球由A
到B的过程中,半球对小球的支持力N
和绳对小球的拉力T
的大小变化的情况是()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D4.竖直墙壁上固定有一个光滑的半圆形支架(AB为直径),支架上套着一个小球,轻绳的一端P悬于墙上某点,另一端与小球相连。已知半圆形支架的半径为R,轻绳长度为L,且R<L<2R。现将轻绳的上端点P沿墙壁缓慢下移至A点,此过程中轻绳对小球的拉力F1及支架对小球的支持力F2的大小变化情况为(
)A.F1和F2均增大B.F1保持不变,F2先增大后减小C.F1先减小后增大,F2保持不变D.F1先增大后减小,F2先减小后增大A1.如图所示,两根轻绳一端系于结点O,另一端分别系于固定圆环上的A、B两点,O点下面悬挂一物体M,绳OA水平,拉力大小为F1,绳OB与OA的夹角α=120°,OB拉力大小为F2,将两绳同时缓慢顺时针转动,并保持两绳之间的夹角α始终不变,且物体始终保持静止状态.则在旋转过程中,下列说法正确的是(
)A.F1逐渐增大B.F1先增大后减小C.F2逐渐减小D.F2先增大后减BC方法四:画圆法:一个力恒定,两个力夹角不变1.如图所示,晾晒衣服的绳子轻且光滑,悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的,轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点,衣服处于静止状态,如果保持绳子A端位置不变,将B端分别移动到不同的位置,下列说法不正确的是()A.B端移到B1位置时,绳子张力不变B.B端移到B2位置时,绳子张力不变C.B端在杆上位置不动,将杆移动到虚线位置时,绳子张力变大D.B端在杆上位置不动,将杆移动到虚线位置时,绳子张力变小C挂衣杆问题2.如图所示为一竖直放置的穹形光滑支架,其中
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