362动态平衡问题课件高一上学期物理教科版

共点力平衡条件的应用

仁寿一中南校区

邹明芝——动态平衡问题什么是动态平衡？所谓动态平衡问题，是指通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态中，此过程中外力在发生变化，但合力始终为零。解决动态平衡问题的关键是：在变中找到不变基本思路化“动”为“静”，“静”中求“动”方法步骤解析法(1)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来确定未知量的变化情况图解法(1)根据已知量的变化情况，画出平行四边形(三角形)边、角的变化；(2)确定未知量大小、方向的变化相似三角形法(1)根据已知条件画出某一状态对应的力的三角形和空间几何三角形，确定对应边，利用三角形相似知识列出比例式；(2)确定未知量大小的变化情况分析动态平衡问题的方法及其步骤例题1：如图所示，物块A放在木板上处于静止状态，现将木块B略向右移动一些使倾角α减小，A仍保持静止，则下列结论正确的是(

)A．木板对A的作用力不变B．木板对A的作用力减小C．物块A与木板间的正压力减小D．物块A所受的摩擦力不变练习1：如图所示，两物块A、B用跨过光滑定滑轮轻绳相连，A在水平外力F作用下沿粗糙水平地面向右缓慢移动，以下判断正确的是（

）A.外力F逐渐增大

B.绳对A的拉力逐渐减小

C.地面对A的摩擦力逐渐增大

D.地面对A的支持力逐渐减小方法一：解析法在三力平衡问题中，若有两个力始终相互垂直，即三个力能构成直角三角形，一般用解析法处理.即如果物体受到多个力的作用处于平衡状态，可进行正交分解，利用解析法，建立平衡方程，找函数关系，根据自变量的变化确定因变量的变化.【例题2】用绳AO、BO悬挂一个重物，BO水平，O为半圆形支架的圆心，悬点A和B在支架上。悬点A固定不动，将悬点B从如图所示位置逐渐移动到C点的过程中，分析绳OA和绳OB上的拉力的大小变化情况.练习2：(多选)如图所示，等腰直角斜劈A的直角边靠在粗糙的竖直墙壁上，一根不可伸长的轻绳一端固定在竖直墙上，另一端与半径不可忽略的光滑球B连接。轻绳与水平方向成30°角。现将轻绳上端点沿竖直墙缓慢向上移动，A始终处于静止状态，则(

)A．绳上拉力先减小后增大B．竖直墙对A的摩擦力先减小后增大C．竖直墙对A的摩擦力可能为零D．竖直墙对A的支持力逐渐减小方法2：图解法在三力平衡问题中，若一个力的大小、方向不变，另一个力的方向始终不变，一般用图解法处理.即在动态平衡问题中，物体受三个力作用并处于平衡：其中一个力的大小、方向都不变，第二个力方向不变，第三个力方向变化时，分析第二个和第三个力的大小变化情況，由三角形中边长的变化知力的大小的变化，这类题目用图解法更简单、直观。并且两分力垂直时出现极值问题。方法三：相似三角形法

在三力平衡问题中，若一个力的大小、方向不变，另外两个力的方向都改变，一般用相似三角形法处理.即物体受三个力平衡，一个力恒定，另外两个力的方向同时变化，当所作“力的矢量三角形”与空间的某个“几何三角形”总相似，确定对应边成比例，从而确定未知量大小的变化情况。例题3：光滑的半球固定在水平地面上，球心正上方有一滑轮，轻绳的一端系一小球靠在半球上，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，在使小球沿球面上移动过程中，半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化情况如何？hRGNTRh力的矢量三角形与几何三角形相似。练习3、如图所示，绳与杆均不计重力，所承受弹力的最大值一定，A端用绞链固定，滑轮O在A点正上方，(滑轮大小及摩擦均可忽略)，B端吊一重物P，现施拉力T将B缓慢上拉(均未断)在杆达到竖直前，下列说法中正确的是()A.绳子上的拉力越来越大B.绳子上的拉力越来越小C.杆上的压力越来越大D.杆上的压力越来越小练习4：如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔，质量为m的小球套在圆环上。一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住。现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力N的大小变化情况是(

)A．F不变，N增大

B．F减小，N不变C．F不变，N减小

D．F增大，N减小练习5、如图所示，两球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连，球B用长为L的细绳悬于O点，球A固定在O点正下方，且点O、A间的距离恰为L，此时绳子所受的拉力为F1，现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为F2，则F1与F2大小之间的关系为()A．F1<F2B．F1>F2

C．F1=F2