力的動態(tài)平衡復(fù)習(xí)

2024/9/24課題(kètí)導(dǎo)入力的動態(tài)平衡共二十四頁2024/9/24目標(biāo)(mùbiāo)引領(lǐng)1.知道什么是動態(tài)平衡，了解動態(tài)平衡的常見題型2.掌握各種解動態(tài)平衡的方法及適用條件共二十四頁2024/9/24獨立(dúlì)自學(xué)什么是動態(tài)平衡？分析動態(tài)平衡問題又有哪些方法？通過控制某一物理量，使物體的位置發(fā)生緩慢變化。解析法：對研究對象的任一狀態(tài)進行受力分析，建立平衡方程，求出相應(yīng)因變量與自變量之間的函數(shù)關(guān)系式，然后根據(jù)自變量的變化確定因變量的變化．圖解法：對研究物體進行受力分析，再根據(jù)平行四邊形定則或三角形定則畫出不同狀態(tài)下的力的矢量圖，然后根據(jù)有向線段的長度判斷各個力的變化情況共二十四頁動態(tài)平衡的常見問題：①動態(tài)分析；②臨界(línjiè)問題；③極值分析。解動態(tài)問題的關(guān)鍵是抓住不變量，依據(jù)不變的量來確定其他量的變化規(guī)律。常用的分析方法：①圖解法；②相似三角形；③正交分解法。常見問題及解題策略引導(dǎo)(yǐndǎo)探究一共二十四頁

2

1F1F21.“滑輪(huálún)”:(1)跨過滑輪的輕繩上有大小相等的張力(F1=F2)(2)兩輕繩方向與滑輪軸線方向的偏角相等(

1=

2)2.“結(jié)點”:幾根繩子在端點打結(jié),形成(xíngchéng)結(jié)點(1)幾根繩子上的張力不一定相等(F1

F2)(2)幾根繩子的偏角不一定相等(

1

2)

1

2F1F2“滑輪”和“結(jié)點”共二十四頁

【例1】如圖所示，光滑的小球靜止在斜面和豎直放置的木板之間，已知球重為G，斜面的傾角為θ，現(xiàn)使木板沿逆時針方向繞O點緩慢移動，求小球?qū)π泵婧蛽醢宓膲毫?yālì)怎樣變化？這種題型有什么(shénme)特點嗎？一、圖解法（動態(tài)三角形）共二十四頁題型特點(tèdiǎn)：（1）物體受三個力（2）有一個力是恒力（往往(wǎngwǎng)是重力）（3）一個力的方向不變（4）第三個力的大小方向變化一、圖解法（動態(tài)三角形）共二十四頁

【例1】如圖所示，光滑的小球靜止在斜面和豎直放置的木板之間，已知球重為G，斜面的傾角為θ，現(xiàn)使木板沿逆時針方向繞O點緩慢移動，求小球?qū)π泵婧蛽醢?dǎnɡbǎn)的壓力怎樣變化？你能總結(jié)一下(yīxià)解題步驟嗎？一、圖解法（動態(tài)三角形）共二十四頁解題(jiětí)步驟：（1）明確研究對象。（2）分析物體的受力。（3）用力的合成或力的分解作平行四邊形（也可簡化為矢量(shǐliàng)三角形）。（4）在合成后的三角形中找到變化的角，畫出變化后的三角形（5）根據(jù)有向線段的長度變化判斷各個力的變化情況。一、（圖解法）動態(tài)三角形共二十四頁注意(zhùyì)幾點：（1）哪個是恒力，哪個是方向(fāngxiàng)不變的力，哪個是方向(fāngxiàng)變化的力。（2）正確判斷力的變化方向及方向變化的范圍。（3）力的方向在變化的過程中，力的大小是否存在極值問題。一、圖解法（動態(tài)三角形）共二十四頁【變式訓(xùn)練】如圖，電燈懸掛于O點，三根繩子的拉力(lālì)分別為TA、TB、TC，保持O點的位置不變，繩子的懸點B也不變，則懸點A向上移動的過程中，下列說法正確的是（）A、TA、TB一直減少；B、TA一直增大，TB一直減少；C、TA先增大后減少，TB先減少后增大；D、TA先減少后增大，TB一直減少；

D一、圖解法（動態(tài)三角形）共二十四頁

【例4】如圖所示，人站在岸上通過定滑輪用繩牽引小船，若水的阻力恒定不變，則在船勻速靠岸的過程(guòchéng)中，繩的拉力和船受到的浮力如何變化？二、正交分解法共二十四頁二、正交分解法題型特點(tèdiǎn)：①受力特點：受多個力作用；已知角度的變化情況

②解題步驟：1.選某一狀態(tài)對物體受力分析2.將物體受的力按選定方向正交分解3.列平衡方程(fāngchéng)求出未知量與已知量的關(guān)系式4.根據(jù)已知量變化情況來確定未知量的變化

共二十四頁

【變式訓(xùn)練】質(zhì)量分別為M、m的兩個物體系在一根通過(tōngguò)輕滑輪的輕繩兩端，M放在水平地板上，m被懸掛在空中，若將M沿水平地板向右緩慢移動少許后M仍靜止，則（）

A．繩中張力變大

B．滑輪軸所受的壓力變大

C．M對地面的壓力變大

D．M所受的靜摩擦力變大mMB二、正交分解法共二十四頁說明：力的三角形法與正交分解法是解決共點力平衡問題的最常見的兩種解法．前者適于三力平衡問題，簡捷、直觀(zhíguān)．后者適于多力平衡問題，是基本的解法，但有時有冗長的演算過程，因此要靈活地選擇解題方法．

共二十四頁【例3】輕繩長為L，A端固定(gùdìng)在天花板上，B端系一個重量為G的小球，小球靜止在固定的半徑為R的光滑球面上，小球的懸點在球心正上方距離球面最小距離為h，則小球從球面底端緩拉到頂端的過程中，繩的拉力F及半球面對小球的支持力FN如何變化？三、相似三角形法共二十四頁GNT＝＝共二十四頁①受力特點(tèdiǎn)：受三個力作用；一個力恒定不變（大小、方向不變），另兩個力可變；力三角形與幾何三角形相似三、相似三角形法題型特點(tèdiǎn)：共二十四頁2024/9/24目標(biāo)(mùbiāo)升華應(yīng)用平衡條件解題的一般步驟

(1)選取研究對象根據(jù)題目要求,選取某物體(整體或局部)作為研究對象，在平衡問題中，研究對象常有三種情況：①單個物體。若是有關(guān)共點力平衡的問題，可以將物體受到的各個力的作用點全部畫到物體的幾何中心上；否則各個力的作用點不能隨便移動，應(yīng)畫在實際作用位置上。②多個物體(系統(tǒng))。在分析外力對系統(tǒng)的作用時，用整體法；在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體間的相互作用時，用隔離法，其關(guān)鍵是找物體之間的聯(lián)系，相互作用力是它們相互聯(lián)系的紐帶。③幾個物體的結(jié)點。幾根繩或繩和棒之間的結(jié)點常常是平衡問題的研究對象。共二十四頁2024/9/24

(2)分析研究對象的受力情況，并作出受力圖①確定物體受到哪些力的作用，不能添力，也不能漏力，受力分析通常按重力、彈力、摩擦力等力的順序來分析。②準(zhǔn)確畫出受力示意圖，力的示意圖關(guān)鍵是力的方向要確定，要養(yǎng)成準(zhǔn)確畫圖(huàtú)的習(xí)慣。(3)在解題中采用合成法還是分解法應(yīng)視具體問題而定，通常利用正交分解法求解平衡問題。

(4)利用平衡條件建立方程并求解

①利用合成法分解問題時，其平衡方程為：F合=0。②利用分解法特別是正交分解法分析平衡問題時，其平衡方程為：Fx=0，F(xiàn)y=0。③關(guān)于坐標(biāo)軸的選取，一般選外力多的方向為坐標(biāo)軸，使力的分解個數(shù)少，計算簡化。共二十四頁

1、AC是上端帶定滑輪的固定豎直桿，質(zhì)量不計的輕桿BC一端通過鉸鏈固定在C點，另一端B懸掛一重為G的重物，且B端系有一根輕繩并繞過定滑輪A，用力F拉繩，開始時∠BCA＞90°，現(xiàn)使∠BCA緩慢變小，直到桿BC接近豎直桿AC。此過程中，桿BC所受的力（）

A.大小不變

B.逐漸(zhújiàn)增大

C.逐漸減小

D.先增大后減小FACBTmgNA當(dāng)堂(dānɡtánɡ)診學(xué)共二十四頁2.如圖所示，把球夾在豎直墻AC和木板BC之間，不計摩擦(mócā)，球?qū)Φ膲毫镕N1，球?qū)Π宓膲毫镕N2．在將板BC逐漸放至水平的過程中，F(xiàn)N1和FN2怎么變化？FN1逐漸(zhújiàn)減小FN2逐漸減小共二十四