【精品】高一物理動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題

1、動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題教學(xué)目標(biāo)：學(xué)會(huì)解決各類平衡問(wèn)題教學(xué)重點(diǎn)：動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題教學(xué)難點(diǎn):解決平衡問(wèn)題常用方法1、合成與分解法合成法：講三個(gè)力中的任意兩個(gè)力合成為一個(gè)力，則其合力與第三個(gè)力平衡，把三力平衡問(wèn)題轉(zhuǎn)化為二力平衡問(wèn)題。分解法：當(dāng)物體受到三個(gè)共點(diǎn)力的作用處于平衡狀態(tài)時(shí)，利用平行四邊形對(duì)任意一個(gè)力沿另外兩個(gè)力的作用線方向分解，則這兩個(gè)分力分別與另外兩個(gè)力等大反向。三角函數(shù)：sin正弦cos余弦斜邊鄰邊斜邊tan正切對(duì)邊正弦定理:abcsinAsinBsinC余弦定理：c2a2b22abcos2、矢量二角形法物體在三個(gè)力作用下處于平衡狀態(tài)時(shí)，這三個(gè)力必可構(gòu)成一封閉三角形。通過(guò)受力分析，畫(huà)出物體受力示意圖，

2、將力平移后組成三角形。然后直接利用上述的數(shù)學(xué)知識(shí)解三角形。3、正交分解法通常在解決多力平衡問(wèn)題時(shí)非常方便。一般應(yīng)遵循的原則為：不在坐標(biāo)軸上的力越少越好，各力與坐標(biāo)軸之間的夾角是特殊角為好。常見(jiàn)角度3045609037534、整體法和隔離法整體法：當(dāng)只研究系統(tǒng)而不涉及系統(tǒng)內(nèi)部的相互作用時(shí)一般可采用整體法。隔離法：一般在研究系統(tǒng)內(nèi)物體間相互作用時(shí)采用隔離法。動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題運(yùn)用圖解法圖解法通常使用在三力作用下或可等效為三力作用下的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題。(1)三個(gè)力的方向都不變其余兩力也增大，反之亦然。(2)三個(gè)力中有一個(gè)力恒定，有一個(gè)力方向恒定如圖，在此情況下可作出力的矢量三角形，確定三角形中不變的邊與方位不

3、變的邊，由線段長(zhǎng)度及另一邊的方位變化來(lái)確定力的大小、方向變化情況。物體受三個(gè)力作用例1.如圖1所示，一個(gè)重力G的勻質(zhì)球放在光滑斜面上,的木板擋住球，使之處于靜止?fàn)顟B(tài)。今使板與斜面的夾角壓力大小如何變化？斜面傾角為，在斜面上有一光滑的不計(jì)厚度緩慢增大，問(wèn)：在此過(guò)程中，擋板和斜面對(duì)球的圖1-2例2.一輕桿BQ其O端用光滑鍍鏈固定在豎直輕桿AO上，B端掛一重物，且系一細(xì)繩，細(xì)繩跨過(guò)桿頂A處的光滑小滑輪，用力F拉住，如圖2-1所示?，F(xiàn)將細(xì)繩緩慢往左拉，使桿BOIfAO間的夾角0逐漸減少，則在此過(guò)程中，拉力A.Fn先減小,C.F先減小，F(xiàn)及桿后增大后增大BO所受壓力Fn的大小變化情況是()B.Fn始終不

4、變D.F始終不變正確答案為選項(xiàng)B跟蹤練習(xí)：如圖2-3所示，光滑的半球形物體固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑輪，輕繩的一端系一小球，靠放在半球上的A點(diǎn)，另一端繞過(guò)定滑輪，后用力拉住，使小球靜止.現(xiàn)緩慢地拉繩，在使小球沿球面由A到半球的頂點(diǎn)B的過(guò)程中，半球?qū)π∏虻闹С至和繩對(duì)小球的拉力T的大小變化情況是()。(A) N變大，T變小，(B) N變小，T變大(C)N變小，T先變小后變大(D)N不變，T變小例3.如圖3-1所示，在水平天花板與豎直墻壁間，通過(guò)不計(jì)質(zhì)量的柔軟繩子和光滑的輕小滑輪懸掛重物G=40N,繩長(zhǎng)L=2.5m,OA1.5m,求繩中張力的大小，并討論：(1)當(dāng)B點(diǎn)位置固定，A

5、端緩慢左移時(shí)，繩中張力如何變化？(2)當(dāng)A點(diǎn)位置固定，B端緩慢下移時(shí)，繩中張力又如何變化？解析：取繩子c點(diǎn)為研究對(duì)角，受到三根繩的拉力，如圖3-2所示分別為Fi、F2、F3,延長(zhǎng)繩AO交豎直墻于D點(diǎn)，由于是同一根輕繩，可得:FiF2,BC長(zhǎng)度等于CDAD長(zhǎng)度等于繩長(zhǎng)。設(shè)角/OAM。；根據(jù)三個(gè)力G平衡可得：F1；在三角形AOD可知，sin2sinOD,。如果A端左移，AD變?yōu)槿鐖D33中虛線AADD所示，可知AD不變，OD減小，sin減小，F(xiàn)l變大。如果B端下移，BC變?yōu)槿鐖D34虛線BC所示，可知ADOD不變，sin不變，F(xiàn)l不變。二物體受四個(gè)力及以上例A.C.4.如圖所示，當(dāng)人向左跨了一步后人與

6、物體保持靜止，跨后與跨前相比較，下列說(shuō)法正確的是地面對(duì)人的摩擦力減小人對(duì)地面壓力增大B.地面對(duì)人的摩擦力增加D.繩對(duì)人的拉力變小跟蹤練習(xí)：如圖所示，小船用繩牽引.設(shè)水平阻力不變，在小船勻速靠岸的過(guò)程中（A、繩子的拉力不斷增大B、繩子的拉力保持不變C、船受的浮力減小D、船受的浮力不變連接體問(wèn)題例5有一個(gè)直角支架AOBA%水平放置，表面粗糙.OB豎直向下，表面光滑.OA上套有小環(huán)環(huán)Q兩環(huán)質(zhì)量均為m兩環(huán)間由一根質(zhì)量可以忽略.不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩相連，并在某一位置平衡，將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，那么移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來(lái)的平衡狀態(tài)相比較，的支持力Fn和細(xì)繩上的拉力F的變化情況是：（）P,O盼

7、有小如圖所示.現(xiàn)AO桿又PA.Fn不變，F(xiàn)變大C.Fn變大，F(xiàn)變大.Fn不變，F(xiàn)變/.Fn變大，F(xiàn)變/A. Ff不變，F(xiàn)n不變B. Ff增大，F(xiàn)n不變跟蹤練習(xí)：如圖所示，輕繩的兩端分別系在圓環(huán)A和小球B上，圓環(huán)A套在粗糙的水平直桿MNk現(xiàn)用水平力F拉著繩子上的一點(diǎn)O,使小球B從圖示實(shí)線位置緩慢上升到虛線位置，但圓環(huán)A始終保持在原位置不動(dòng)，則在這一過(guò)程中，環(huán)對(duì)桿的摩擦力Ff和環(huán)對(duì)桿的壓力Fn的變化情況（I-16AzjOC. Ff增大，F(xiàn)n減小D. Ff不變，F(xiàn)n減小四與靜摩擦有關(guān)（多選）例6.如圖所示，表面粗糙的固定斜面頂端安有滑輪，兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過(guò)滑輪（不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦），_P

8、懸于空中，Q放在斜面上，均處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)用水平向左的恒力推Q時(shí)，P、Q仍靜止不動(dòng)，則（）A.Q受到的摩擦力可能變小C.輕繩上拉力一定變小B.Q受到的摩擦力可能變大D.輕繩上拉力一定不變墻上A點(diǎn)，若改變B點(diǎn)位置使滑輪位置發(fā)生移動(dòng)，但使A段繩子始終保持水平，則可以判斷懸點(diǎn)B所受拉力能力提升:1.如圖所示，電燈懸掛于兩墻之間,更換繩OA使連接點(diǎn)A向上移，但保持O點(diǎn)位置不變，則A點(diǎn)向上移時(shí),繩OA的拉力（）A.逐漸增大B.逐漸減小C.先增大后減小D.先減小后增大2 .如圖所示，電燈懸于兩壁之間，保持A.繩OA所受的拉力逐漸增大B.繩OA所受的拉力逐漸減小C.繩OA所受的拉力先增大后減小D.繩OA所受

9、的拉力先減小后增大3 .如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的定滑輪用輕繩懸掛在B點(diǎn)，另一條輕繩一端系重物C,繞過(guò)滑輪后，另一端固定在Ft的大小變化情況是：（）A.若B向左移，F(xiàn)t將增大B.若B向右移，F(xiàn)t將增大C.無(wú)論B向左、向右移，F(xiàn)t都保持不變D.無(wú)論B向左、向右移，F(xiàn)t都減小4.如圖所示，繩子的兩端分別固定在天花板上的A、B兩點(diǎn)，開(kāi)始在繩的中點(diǎn)O掛一重物G,繩子OAOB的拉力分別為Fl、F20若把重物右移到O點(diǎn)懸掛（OAOB）,繩OA和OB中的拉力分別為F1和F2,則力的大小關(guān)系正確的是:BOA.FlFl,F2F2B.FlFl,F2F2c.F1F1,F2F2D.F1Fi,F2F25.重力為G的重物D處于

10、靜止?fàn)顟B(tài)。如圖所示,AC和BC兩段繩子與豎直方向的夾角分別為90。現(xiàn)保持a角不變，改變3角緩慢增大到90。，在3角增大過(guò)程中,AC的張力T1,BC的張力T2的變化情況為A.T1逐漸增大,T2也逐漸增大B.T1逐漸增大,T2逐漸減小C.T1逐漸增大,丁2先增大后減小D.T1逐漸增大,丁2先減小后增大6.如圖所示，均勻小球放在光滑豎直墻和光滑斜木板之間，木板上端用水平細(xì)繩固定，下端可以繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在放長(zhǎng)細(xì)繩使板轉(zhuǎn)至水平的過(guò)程中（包括水平）：（）A.B.C.D.小球?qū)Π宓膲毫χ饾u增大且恒小于球的重力小球?qū)Π宓膲毫χ饾u減小且恒大于球的重力小球?qū)Φ膲毫χ饾u增大小球?qū)Φ膲毫χ饾u減小7.如圖所示，在粗糙水平地面上放著一個(gè)截面為半圓的柱狀物體A,裝置處于靜止