高中物理动态平衡问题

1、动态平衡问题,什么是动态平衡？,物体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。 变化的外力一般是被动力（微变弹力、静摩擦力）。 解决动态平衡问题的关键是：在变中找到不变。,1.选择对象：单体和系统,3.基本方法：,2.受力分析：,解析法、图解法、三角形相似法,正交分解法、合成法、按效果分解,一、解析法：,对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡方程，求出相应因变量与自变量之间的函数关系式，然后根据自变量的变化确定因变量的变化,例1、如图所示，人站在岸上通过定滑轮用绳牵引小船，若水的阻力恒定不变，则在船匀速靠岸的过程中，绳的拉力和船受到的浮力如何变化？,G=F+Tsin

2、f=Tcos,点评：多力平衡，正交分解用图解法进行分析。,若物体恰沿水平地面向右匀速运动，则在此过程中，拉力F的大小变化情况是?,二、动态三角形(图解法）,题型特点：,（1）物体受三个力。（2）三个力中一个力是恒力，一个力的方向不变，由于第三个力的方向变化，而使该力和方向不变的力的大小发生变化，但二者合力不变。,解题思路：,（1）明确研究对象。（2）分析物体的受力。（3）用力的合成或力的分解作平行四边形（也可简化为矢量三角形）。（4）在合成后的三角形中找到变化的角，画出变化后的三角形 （5）根据有向线段的长度变化判断各个力的变化情况。,注意几点：,（1）哪个是恒力，哪个是方向不变的力，哪个是方

3、向变化的力。 （2）正确判断力的变化方向及方向变化的范围。 （3）力的方向在变化的过程中，力的大小是否存在极值问题。,例1如图所示，光滑的小球静止在斜面和竖直放置的木板之间，已知球重为G，斜面的倾角为，现使木板沿逆时针方向绕O点缓慢移动，求小球对斜面和挡板的压力怎样变化？,如图所示，电灯悬挂于O点，三根绳子的拉力分别为TA、TB、TC，保持O点的位置不变，绳子的悬点B也不变，则悬点A向上移动的过程中，下列说法正确的是（ ） A、 TA、TB一直减少； B、 TA一直增大，TB一直减少； C、 TA先增大后减少， TB先减少后增大； D、TA先减少后增大，TB一直减少；,D,试一试,如图所示，两

4、个光滑的球体，直径均为d，置于直径为D的圆桶内，且dD2d，在相互接触的三点A、B、C受到的作用力分别为F1、F2、F3，如果将桶的直径加大，但仍小于2d，则F1、F2、F3的变化情况是（ ） AF1增大，F2不变，F3增大； BF1减少，F2不变，F3减少； CF1减少，F2减少，F3增大； DF1增大，F2减少，F3减少；,巩固练习,A,例2.半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有一竖直放置的光滑挡板MN.在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止状态，如图所示是这个装置的截面图现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q滑落到地面之前，发现P始终保持静止则在此过程

5、中，下列说法中正确的是( ) AMN对Q的弹力逐渐减小 B地面对P的支持力逐渐增大 CQ所受的合力逐渐增大 D地面对P的摩擦力逐渐增大,1半圆形支架BAD上悬着两细绳OA和OB，结于圆心O，下悬重为G的物体，使OA绳固定不动，将OB绳的B端沿半圆支架从水平位置缓慢移到竖直位置C的过程中（如图），分析OA绳和OB绳所受力的大小如何变化。,2如图，电灯悬挂于两墙之间，更换水平绳OA使连结点A向上移动而保持O点的位置不变，则A点向上移动时（ ） A绳OA的拉力逐渐增大 B绳OA的拉力逐渐减小 C绳OA的拉力先增大后减小 D绳OA的拉力先减小后增大,3如图，用细绳将重球悬挂在竖直光滑墙上，当绳伸长时（

6、 ） A绳的拉力变小，墙对球的弹力变大 B绳的拉力变小，墙对球的弹力变小 C绳的拉力变大，墙对球的弹力变小 D绳的拉力变大，墙对球的弹力变大,4如图，一个均质球重为，放在光滑斜面上，倾角为，在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球。使之处于静止状态，今使板与斜面的夹角缓慢增大，问：此过程中，球对挡板和球对斜面的压力如何变化？,5如图，小球被轻质绳系着，斜吊着放在光滑劈上，球质量为，斜面倾角为，在水平向右缓慢推动劈的过程中（ ） A绳上张力先增大后减小 B绳上张力先减小后增大 C劈对球的支持力减小 D劈对球的支持力增小,图解法2：,受力特点：受三个力作用，一个力恒定不变（大小、方向不变）；一个力大

7、小不变，一个力可变 方法：合成，,在两个共点力的合成实验中，如图所示，用A、B两个测力计拉橡皮条的结点D，使其位于E处，90，然后保持A的读数不变，当角由图示位置逐渐减小时，欲使结点仍在E处，可采用的方法是() A增大B的读数，减小角 B减小B的读数，减小角 C减小B的读数，增大角 D增大B的读数，增大角,三、相似法,受力特点：受三个力作用，一个力恒定不变（大小、方向不变）；另两个力可变；合成后与长度三角形相似,例1.如图所示，AC时上端带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悬挂一重为G的重物，且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A，用力F拉绳，开始时BCA90，现

8、使BCA缓慢变小，直到杆BC接近竖直杆AC。此过程中，杆BC所受的力（ ） A.大小不变B.逐渐增大 C.逐渐减小D.先增大后减小,例2、如图所示，轻绳长为L，A端固定在天花板上，B端系一个重量为G的小球，小球静止在固定的半径为R的光滑球面上，小球的悬点在球心正上方距离球面最小距离为h，则轻绳对小球的拉力和半球体对小球的支持力分别是多大？,1、对小球受力分析,2、将受力图转化成 矢量三角形,N,T,点评：合力大小方向不变，力的矢量三角形与几何三角形相似。,一轻杆BO，其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆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，如图所示现将细绳缓慢往

9、左拉，使杆BO与杆AO间的夹角逐渐减小，则在此过程中，拉力F及杆BO所受压力FN的大小变化情况是() AFN先减小，后增大 BFN始终不变 CF先减小，后增大 DF始终不变,B,试一试,三、力的合成中的动态问题,如图所示，A、B、C的质量分别为mA、mB、mC，整个系统相对于地处于静止状态，则B对C和地面对C的摩擦力的大小分别为： mAg，mBgmBg，mAg mAg，0 mBg，0,四、整体法解决动态问题,C,如图所示，斜面体放在墙角附近，一个光滑的小球置于竖直墙和斜面之间，若在小球上施加一个竖直向下的力F，小球处于静止。如果稍增大竖直向下的力F，而小球和斜面体都保持静止，关于斜面体对水平地面的压力和静摩擦力的大小的下列说法正确： A.压力随力F增大而增大；B.压力保持不变； C.静摩擦力随F增大而增大；D.静摩擦力保持不变。,AC,一物体重量为G,用一水平力F将它压紧在墙上,开始时,重物从静止开始运动,力F从零开始随时间正比增大,那么,画出物体受到墙的摩擦力随时间变化的关系图.,F,如图所示，用与竖直方向成37角的力F把重为G的物体紧压在竖直墙上，物体静止，F5G/2，则物体对墙壁的压力大小为 ，物体对墙壁的摩擦力大小为 ，方向 。现将力F逐渐减小，但物体仍能静止，则在此过程中，物体对墙壁的压力大小变化情况是 ，物体受到墙壁的摩擦力大小的变化情况是 。,3