【高中物理】共點(diǎn)力的平衡專(zhuān)題 共點(diǎn)力平衡的動(dòng)態(tài)分析課件-2023-2024學(xué)年高一上物理人教版（2019）必修第一冊(cè)

專(zhuān)題

共點(diǎn)力平衡的動(dòng)態(tài)分析學(xué)習(xí)目標(biāo)了解共點(diǎn)力平衡動(dòng)態(tài)分析的情形和方法；能夠掌握?qǐng)D解法、相似三角形法和拉密定理等方法，并能夠熟練解決共點(diǎn)力平衡的動(dòng)態(tài)變化?！舅肌?/p>

如圖為一光滑斜面，傾角為α，用一光滑擋板將一小球擋住，開(kāi)始時(shí)擋板豎直放置。如果擋板慢慢水平放置，則小球?qū)醢宓淖饔昧1與小球?qū)π泵娴膲毫2怎樣變化？F1F2【展+評(píng)】動(dòng)態(tài)平衡：

物體受到多個(gè)力，當(dāng)其受到外力改變時(shí)，但仍處于一系列的平衡態(tài)中，合力始終為零的情形為動(dòng)態(tài)平衡。解題關(guān)鍵：

化動(dòng)為靜，靜中求動(dòng)，變中尋不變。1、圖解法條件：（1）物體受三個(gè)力，其中一個(gè)力不變（大小和方向），另一個(gè)力方向確定且不變；（2）第三個(gè)力的大小、方向都發(fā)生改變。方法：定1延1轉(zhuǎn)1（1）受力分析，明確那個(gè)力不改變，那個(gè)力的方向不變，并將其延長(zhǎng)；（2）將第三個(gè)力按照題干要求旋轉(zhuǎn)，查看其力的變化特點(diǎn)，并觀察方向不變的力的大小變化情況。圖解法

[例1]

如圖，為一光滑斜面，傾角為α

，一小球在斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)豎直擋板由豎直位置緩慢繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)至水平位置時(shí)，球?qū)醢宓膲毫1和球?qū)π泵娴膲毫2的變化情況如何？mgF2F1F2F1F1F2mgF2F1F2F1F1F2αα【展+評(píng)】[例2]

如圖所示，質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上。用水平向左的力F緩慢拉動(dòng)繩的中點(diǎn)O。用T表示繩

OA段拉力的大小，在O點(diǎn)向左移動(dòng)的過(guò)程中(

)A．F逐漸變大，T逐漸變大B．F逐漸變大，T逐漸變小C．F逐漸變小，T逐漸變大D．F逐漸變小，T逐漸變小FmgTmgF''F'FT''T'TA2、相似三角形法條件：（1）物體受三個(gè)力，其中一力大小、方向都不變（一般是重力）；（2）另外兩個(gè)力的方向發(fā)生改變，三力合成后與三角形相似。方法：畫(huà)出受力分析圖；將三個(gè)力首尾相接構(gòu)成閉合三角形，再尋找與力相似的幾何三角形；利用相似三角形性質(zhì)建立比例關(guān)系，把研究力大小轉(zhuǎn)變成研究幾何三角形邊長(zhǎng)問(wèn)題。例3.如圖所示是一個(gè)簡(jiǎn)易起吊設(shè)施的示意圖，AC是質(zhì)量不計(jì)的撐桿，A端與豎直墻用鉸鏈連接，一滑輪固定在A點(diǎn)正上方，C端吊一重物,C點(diǎn)所受的輕桿的支持力為FN．現(xiàn)施加一拉力F緩慢將重物P向上拉，在AC桿達(dá)到豎直前(

)A．FN先減小，后增大B．FN始終不變C．F先減小，后增大 D．F始終不變BACB【展+評(píng)】例4、如圖所示，輕繩長(zhǎng)為

L，A端固定在天花板上，B端系一個(gè)重量為G的小球，小球靜止在固定的半徑為

R的光滑球面上，小球的懸點(diǎn)在球心正上方距離球面最小距離為

h，則輕繩對(duì)小球的拉力和半球體對(duì)小球的支持力分別是多少？

解析法條件：（1）物體受三個(gè)力;（2）一力大小、方向都不變（一般是重力）；（3）兩力大小相等；（4）兩力大小方向都變。處理方法：對(duì)物體的初狀態(tài)進(jìn)行受力分析；找到相應(yīng)三角函數(shù)關(guān)系。受力發(fā)生變化時(shí)，抓住繩長(zhǎng)不變，研究三角函數(shù)變化。解析法例5、如圖所示，輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點(diǎn)，懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果只改變一個(gè)條件，當(dāng)衣架靜止時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A.繩的右端上移到b′，繩子拉力變小B.繩的兩端高度差越小，繩子拉力變大C.將桿N向右移一些，繩子拉力變大D.若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣架懸掛點(diǎn)右移C拉密定理?xiàng)l件：（1）物體受三個(gè)力，一力大小、方向都不變（一般是重力）；（2）兩力大小方向都變，但兩力夾角不變。拉密定理法處理方法：對(duì)物體的初狀態(tài)進(jìn)行受力分析；在變化過(guò)程中，找出不變的物理量；寫(xiě)出對(duì)應(yīng)拉密定理公式；根據(jù)公式判斷各個(gè)力變化情況。拉密定理例6、如圖，柔軟輕繩ON的一端O固定，其中間某點(diǎn)M拴一重物，用手拉住繩的另一端N。初始時(shí)，OM豎直且MN被拉直，OM與MN之間的夾角為α（α?90°）?，F(xiàn)將重物向右上方緩慢拉起，并保持夾角不變。在OM由豎直被拉到水平的過(guò)程中(

)A、MN上的張力逐漸增大B、MN上的張力先增大后減小C、OM上的張力逐漸增大D、OM上的張力先增大后減小mgF0MFMNβθADmgFMNFOMβθα拉密定理例7、如圖所示，將兩塊光滑平板OA、OB固定連接，構(gòu)成頂角為60°的楔形槽，楔形槽內(nèi)放置一質(zhì)量為m的光滑小球，整個(gè)裝置保持靜止，OA板與水平面夾角為15°?，F(xiàn)使楔形槽繞O點(diǎn)順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)至OA板豎直，重力加速度為g，則轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中()