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素養(yǎng)提升?物體的動態(tài)平衡1.動態(tài)平衡問題的特點:通過控制某一物理量,使其他物理量發(fā)生緩慢變化,而變化過程中的任何一個狀態(tài)都看成是平衡狀態(tài).2.基本思路:化“動”為“靜”,“靜”中求“動”.3.分析動態(tài)平衡問題的方法方法步驟解析法(1)列平衡方程求出未知量與已知量的關(guān)系表達式;(2)根據(jù)已知量的變化情況來確定未知量的變化情況圖解法(1)根據(jù)已知量的變化情況,畫出平行四邊形邊、角的變化;(2)確定未知量大小、方向的變化相似三角形法(1)根據(jù)已知條件畫出兩個不同情況對應(yīng)的力的三角形和空間幾何三角形,確定對應(yīng)邊,利用三角形相似知識列出比例式;(2)確定未知量大小的變化情況【例1】[解析法]如圖所示,一只小鳥沿著較粗的彎曲樹枝從右向左緩慢爬行,小鳥從A運動到B的過程中(
)A.樹枝對小鳥的彈力先減小后增大B.樹枝對小鳥的摩擦力先增大后減小C.樹枝對小鳥的摩擦力先減小后增大D.樹枝對小鳥的作用力先減小后增大【答案】
C【解析】
小鳥的受力情況如圖所示,小鳥所受的彈力N=mgcosθ,從A到B的過程中,θ先減小后增大,則彈力先增大后減小;小鳥所受的摩擦力f=mgsinθ,從A到B的過程中,θ先減小后增大,則摩擦力先減小后增大;樹枝對小鳥的作用力始終與小鳥的重力等大且反向,所以樹枝對小鳥的作用力大小不變.【例2】[圖解法]如圖所示,質(zhì)量為m的球放在傾角為α的光滑斜面上,在斜面上有一光滑且不計厚度的木板擋住球,使之處于靜止狀態(tài).今使擋板與斜面的夾角β緩慢增大,在此過程中,斜面對球的支持力FN1和擋板對球的壓力FN2的變化情況為(
)A.FN1、FN2都是先減小后增大B.FN1一直減小,F(xiàn)N2先增大后減小C.FN1先減小后增大,F(xiàn)N2一直減小D.FN1一直減小,F(xiàn)N2先減小后增大【答案】
D【解析】
對球受力分析,如圖所示.球始終處于平衡狀態(tài),故三個力的合力始終為零,三力構(gòu)成矢量三角形.擋板與斜面的夾角β緩慢增大,即擋板逆時針轉(zhuǎn)動時,F(xiàn)N2方向也逆時針轉(zhuǎn)動,作出圖示的動態(tài)矢量三角形.由圖可知,F(xiàn)N1隨β的增大一直減小,F(xiàn)N2先減小后增大.【答案】
C
素養(yǎng)訓練(多選)如圖所示,在粗糙水平地面上放著一個截面為四分之一圓弧的柱狀物體A,A的左端緊靠豎直墻,A與豎直墻之間放一光滑圓球B,已知A的圓半徑為球B的半徑的3倍,球B的重力為G,整個裝置處于靜止狀態(tài).設(shè)墻壁對B的壓力為F1,A對B的支持力為F2,若把A向右緩慢移動少許后,它們?nèi)蕴幱陟o止狀態(tài),則F1、F2的變化情況分別是(
)A.F1減小B.F1增大C.F2增大D.F2減小答案:AD
評價檢測·素養(yǎng)達標——突出創(chuàng)新性素養(yǎng)達標
1.如圖所示,一位攝影師拍下了蒼鷹的俯沖照片,假設(shè)蒼鷹正沿直線朝斜向右下方勻速運動.用G表示蒼鷹所受的重力,F(xiàn)表示空氣對它的作用力,如圖所示四幅圖中能表示此過程中蒼鷹受力情況的是(
)答案:B解析:蒼鷹做勻速直線運動,處于平衡狀態(tài),所受合力為零,B正確.
答案:D
答案:C解析:對木塊受力分析且由平衡條件可知,木塊受重力G、推力F、墻面的支持力N、沿墻面向上的靜摩擦力f.答案:B解析:作出小球在某位置時的受力分析圖,如圖所示
在小球
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