物體的動態(tài)平衡分析

1、物體的動態(tài)平衡分析1. 物體平衡問題分類及解題思路 (1)分類 ：a在電場、磁場中的平衡 b在重力場中的平衡 c在重力場、電場和磁場的復(fù)合場中的平衡(2) 解題思路：.分析物體的受力特點(diǎn)； .根據(jù)物體所處的狀態(tài)列平衡方程求解。2、受力分析； 重力是否有（微觀粒子；粒子做圓周運(yùn)動） 彈力看四周（彈簧彈力的多解性）； 分析摩擦力（靜摩擦力的判斷和多解性，和滑動 摩擦力Ff并不總等于mg）； 其他有沒有。 (1)、根據(jù)物體受到的合力為0應(yīng)用矢量運(yùn)算法（如正交分解、解三角形法等）求解 ，對三力平衡抓住任意兩個力合力與第三個力等值反向 。 (2)、對于較復(fù)雜的變速問題可利用牛頓運(yùn)動定律列方程求解。3.解

2、平衡問題幾種常見方法(1)力的合成、分解法：對于三力平衡，一般根據(jù)“任意兩個力的合力與第三力等大反向”的關(guān)系，借助三角函數(shù)、相似三角形等手段求解；或?qū)⒛骋粋€力分解到另外兩個力的反方向上，得到這兩個分力必與另外兩個力等大、反向;對于多個力的平衡,利用先分解再合成的正交分解法。(2)力匯交原理：如果一個物體受三個不平行外力的作用而平衡，這三個力的作用線必在同一平面上，而且必有共點(diǎn)力。(3)正交分解法：將各力分解到x軸上和y軸上，運(yùn)用兩坐標(biāo)軸上的合力等于零的條件(FX合=0,FY合=0)多用于三個以上共點(diǎn)力作用下的物體的平衡。值得注意的是，對x、y方向選擇時，盡可能使落在x、y軸(4)矢量三角形法：

3、物體受同一平面內(nèi)三個互不平行的力作用平衡時，這三個力的矢量箭頭首尾相接恰好構(gòu)成三角形,則這三個力的合力必為零,利用三角形法求得未知力.(5)對稱法：利用物理學(xué)中存在的各種對稱關(guān)系分析問題和處理問題的方法叫做對稱法。在靜力學(xué)中所研究對象有些具有對稱性，模型的對稱往往反映出物體或系統(tǒng)受力的對稱性。解題中注意到這一點(diǎn)，會使解題過程簡化。(6)相似三角形法：利用力的三角形和線段三角形相似。1 . 合成法 例1架在A、B兩根電線桿之間的均勻電線在夏、冬兩季由于熱脹冷縮的效應(yīng)，電線呈現(xiàn)如圖所示的兩種形狀。下列說法中正確的是 （ ） BAB冬季BAB夏季（A）夏季電線對電線桿的拉力較大（B）冬季電線對電線桿

4、的拉力較大（C）夏季、冬季電線對電線桿的拉力一樣大（D）夏季桿對地面的壓力較大訓(xùn)練1。如圖所示，水平橫梁一端A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有小滑輪B，一輕繩一端C固定于墻壁上，另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量為m的重物，則為： ( )ABC 段繩的拉力變大 BBC 段繩的拉力不變 C滑輪受到繩子作用力變大 D滑輪受到繩子作用力不變2、正交分解法：將各力分解到軸上和軸上，運(yùn)用兩坐標(biāo)軸上的合力等于零的條件多用于三個以上共點(diǎn)力作用下的物體的平衡。值得注意的是，對、方向選擇時，盡可能使落在、軸上的力多；被分解的力盡可能是已知力例題2。如圖所示，滑輪固定在天花板上，細(xì)繩跨過滑輪連接物體A和B，物體B靜止于水平地面上，

5、用 f和 FN分別表示地面對物體B的摩擦力和支持力，現(xiàn)將B向左移動一小段距離，下列說法正確的是：（ ）Af 和 FN都變大； Bf 和 FN都變小；Cf 增大， FN減小； Df 減小， FN 增大；3圖解法例題3。如圖，電燈懸掛于兩干墻之間，要換繩OA，使連接點(diǎn)A上移，但ABO保持O點(diǎn)位置不變，則在A點(diǎn)向上移動的過程中，繩OA的拉力如何變化？訓(xùn)練2。用等長的細(xì)繩0A和0B懸掛一個重為G的物體，如圖所示，在保持O點(diǎn)位置不變的前提下，使繩的B端沿半徑等于繩長的圓弧軌道向C點(diǎn)移動，在移動的過程中繩OB上張力大小的變化情況是（ ） ABOCA先減小后增大 B逐漸減小C逐漸增大 DOB與OA夾角等于9

6、0o時，OB繩上張力最大例題4。一盞電燈重為G，懸于天花板上A點(diǎn)，在電線O處系一細(xì)線OBABFOC，使電線OA偏離豎直方向的夾角為=300，如圖1（a）所示?，F(xiàn)保持角不變，緩慢調(diào)整OB方向至OB線上拉力最小為止，此時OB與水平方向的交角等于多少？最小拉力是多少？訓(xùn)練3。重G的光滑小球靜止在固定斜面和豎直擋板之間。F1F2G若擋板逆時針緩慢轉(zhuǎn)到水平位置，在該過程中，斜面和擋板對小球的彈力的大小F1、F2各如何變化？訓(xùn)練4。半圓柱體P放在粗糙的水平地面上，其右端有一固定放置的豎直擋板MN在半圓柱體P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q，整個裝置處于平衡狀態(tài)，如圖所示是這個裝置的截面圖現(xiàn)使MN保持

7、豎直并且緩慢地向右平移，在Q滑落到地面之前，發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止則在此過程中，下列說法中正確的是 ( )AMN對Q的彈力逐漸減小BP對Q的彈力逐漸增大NMQPC地面對P的摩擦力逐漸增大 DQ所受的合力逐漸增大4三角形相似法“相似三角形”的主要性質(zhì)是對應(yīng)邊成比例，對應(yīng)角相等。在物理中，一般ABCG地，當(dāng)涉及到矢量運(yùn)算，又構(gòu)建了三角形時，可考慮用相似三角形。例題5。如圖所示，支架ABC，其中，在B點(diǎn)掛一重物，求AB、BC上的受力。 訓(xùn)練5。如圖所示，AC是上端帶定滑輪的固定豎直桿，質(zhì)量不計的輕桿AB一端通過鉸鏈固定在A點(diǎn)，另一端B懸掛一重為G的物體，且B端系有一根輕繩并繞過定滑輪C，用力F拉繩，開始

8、時BAC90°，現(xiàn)使BAC緩慢變小，直到桿AB接近豎直桿AC。此過程中，輕桿B端所受的力（ ）（A）逐漸減?。˙）逐漸增大（C）大小不變（D）先減小后增大5、整體法與隔離法的交替使用OABPQ例題6.有一個直角支架AOB，AO水平放置,表面粗糙, OB豎直向下,表面光滑。AO上套有小環(huán)P，OB上套有小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長的細(xì)繩相連，并在某一位置平衡（如圖所示）?，F(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，那么將移動后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較，AO桿對P環(huán)的支持力FN和摩擦力f的變化情況是A. FN不變，f變大 B.FN不變，f變小 C.FN變大，

9、f變大 D.FN變大，f變小訓(xùn)練6、如圖所示，擋板垂直于斜面固定在斜面上，一滑塊m放在斜面上，其上表面呈弧形且左端最薄，一球M擱在擋板與弧形滑塊上，一切摩擦均不計，用平行于斜面的拉力F拉住弧形滑塊，使球與滑塊均靜止，現(xiàn)將滑塊平行于斜面向上拉過一較小的距離，球仍擱在擋板與滑塊上且仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，則與原來相比A木板對球的彈力增大B滑塊對球的彈力增大C斜面對滑塊的彈力不變 D拉力F減小6.解析法：AB例題7。如圖所示，長為5m的細(xì)繩的兩端分別系于豎立在地面上相距為4m的兩桿的頂端A、B ，繩上掛一個光滑的輕質(zhì)掛鉤，其下連著一個重為12N的物體，平衡時，問：繩中的張力T為多少? A點(diǎn)向上移動少許，重新

10、平衡后，繩與水平面夾角，繩中張力如何變化?訓(xùn)練7、在上海世博會最佳實(shí)踐區(qū)，江蘇城市案例館中穹形門窗充滿了濃郁的地域風(fēng)情和人文特色如圖所示，在豎直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸長的輕繩通過輕質(zhì)滑輪懸掛一重物G現(xiàn)將輕繩的一端固定于支架上的A點(diǎn)，另一端從B點(diǎn)沿支架緩慢地向C點(diǎn)靠近（C點(diǎn)與A點(diǎn)等高）則繩中拉力大小變化的情況是（ ）A、先變小后變大B、先變大后不變C、先變小后不變D、先變大后變小課后練習(xí)：1.如圖所示，光滑大球固定不動，它的正上方有一個定滑輪，放在大球上的光滑小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）用細(xì)繩連接，并繞過定滑輪，當(dāng)人用力F緩慢拉動細(xì)繩時，OF小球所受支持力為N，則N，F(xiàn)的變化情況是：（ ）A都變

11、大； BN不變，F(xiàn)變?。籆都變?。?DN變小， F不變。2。如圖所示，輕桿BC一端用鉸鏈固定于墻上，另一端有一小滑輪C，重物系一繩經(jīng)C固定在墻上的A點(diǎn)，滑輪與繩的質(zhì)量及摩擦均不計若將繩一端從A點(diǎn)沿墻稍向上移，系統(tǒng)再次平衡后，則（）A輕桿與豎直墻壁的夾角減小 B繩的拉力增大，輕桿受到的壓力減小C繩的拉力不變，輕桿受的壓力減小 D繩的拉力不變，輕桿受的壓力不變 3。如圖，一小球放置在木板與豎直墻面之間。設(shè)墻面對球的壓力大小為N1，球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镹2。以木板與墻連接點(diǎn)所形成的水平直線為軸，將木板從圖示位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置。不計摩擦，在此過程中A.N1始終減小，N2始終增大 B.N1始終減

12、小，N2始終減小C.N1先增大后減小，N2始終減小D.N1先增大后減小，N2先減小后增大 4如圖所示，頂端裝有定滑輪的斜面體放在粗糙水平地面上，A、B兩物體通過細(xì)繩連接，并處于靜止?fàn)顟B(tài)（不計繩的質(zhì)量和繩與滑輪間的摩擦）?，F(xiàn)用水平向右的力F作用于物體B上，將物體B緩慢拉高一定的距離，此過程中斜面體與物體A仍然保持靜止。在此過程中（ ）A水平力F一定變小 B斜面體所受地面的支持力一定變大C地面對斜面體的摩擦力一定變大 D物體A所受斜面體的摩擦力一定變大5在粗糙水平地面上放著一個截面為半圓的柱狀物體A，A與豎直墻之間放一光滑半圓球B，整個裝置處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)使A向右移動稍許，整個裝置仍處于平衡，則下列說法正確的是（ ） A A物體對地面的壓力大小不變 BA物體對地面的壓力大小變大CB物體對A物體的壓力不變 DA物體對地面的