高一物理动态平衡专题
8页1、知识点动态平衡问题【典例8】如图所示,一个重力 G的匀质 球放在光滑斜面上,斜面倾角为,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:在此过程中,挡板和斜面对球的压力大小 如何变化?【典例9】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,结点O保持不动, 将悬点B从图中所示位置逐渐移动到 C点的过 程中,分析绳O保口绳OB的拉力的大小变化 情况。【典例10】一轻杆BO其O端用光滑较 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BO与卞fAO间的夹角0逐渐减少, 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()A. Fn先减小,后增大B.Fn始终小艾C. F先减小,后增大D.F始终/、变【典例11如图所示,物体 G用两根绳子悬挂,开始时绳 OAK平,现将两绳同时顺 时针转过90。,且保持两绳之间的夹角“不变(900),物体保持静止状态,在旋转过程中,设绳 OA的拉力为F1,绳O
2、B的拉力为F2,则()。第十五讲动态平衡专题知识点动态平衡问题在有关物体平衡的问题中,有一类涉及动态平衡。这类问题中的一部分力是变力,是动态力,力的大小和方向均要发生变化,故这是力平衡问题中的一类难题。解决这类问题的一般思路是:把“动”化为“静”,“静”中求“动”。根据现行高考要求,物体受到往往是三个共点力问题,利用三力平衡特点讨论动态平衡问题是力学中一个重点和难点,许多同学因不能掌握其规律往往无从下手,许多参考书的讨论常忽略几中情况。方法一:三角形图解法。特点:三角形图象法则适用于物体所受的三个力中,有一力的大小、方向均不变(通常为重力,也可能是其它力),另一个力的方向不变,大小变化,第三个力则大小、方向均发生变化的问题。方法:先正确分析物体所受的三个力,将三个力的矢量首尾相连构成闭合三角形。然后将方向不变的力的矢量延长,根据物体所受三个力中二个力变化而又维持平衡关系时,这个闭合三角形总是存在,只不过形状发生改变而已,比较这些不同形状的矢量三角形,各力的大小及变化就一目了然了。方法二:相似三角形法。特点:相似三角形法适用于物体所受的三个力中,一个力大小、方向不变,其它二个力的方向均发
3、生变化,且三个力中没有二力保持垂直关系,但可以找到力构成的矢量三角形相似的几何三角形的问题。原理:先正确分析物体的受力,画出受力分析图,将三个力的矢量首尾相连构成闭合三角形,再寻找与力的三角形相似的几何三角形,利用相似三角形的性质,建立比例关系,把力的大小变化问题转化为几何三角形边长的大小变化问题进行讨论。方法三:作辅助圆法特点:作辅助圆法适用的问题类型可分为两种情况:物体所受的三个力中,开始时两个力的夹角为90,且其中一个力大小、方向不义,另两个力大小、方1可都在改变,但动态平衡时两个力的夹角/、变。物体所受的三个力中,开始时两个力的夹角为90,且其中一个力大小、方向不义,动态平衡时一,个力大小小艾、方向改变,另一个力大小、方向都改变。原理:先正确分析物体的受力,画出受力分析图,将三个力的矢量首尾相连构成闭合三角形,A种情况以/、变的力为弦作个圆,在辅助的圆中可容易回出两力夹角不变的力的矢量三角形,从而轻易判断各力的变化情况。第二种情况以大小不变,方向变化的力为直径作一个辅助圆,在辅助的圆中可容易回出一个力大小/、变、方向改变的的力的矢量三角形,从而轻易判断各力的变化情况。方法四:解
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