第三章專題動態(tài)平衡課件高一上學期物理人教版

專題：動態(tài)平衡什么是動態(tài)平衡？定義：動態(tài)平衡指通過控制某些物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢變化，而在這個過程中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài)，在問題描述中常用“緩慢”關鍵詞。解決該類問題的總體思路：“化動為靜，靜中求動”。相似三角形法03.圖解法01.解析法02.輔助圓法04.目錄/CONTENTS圖解法01（1）圖解法：通過力的矢量圖分析力的變化模型：當物體受到三個共點力保持平衡時，其中一個力的大小方向都不變，一個力的方向不變，一個力大小方向均改變情況1：一個力恒定，方向不變的力與恒力垂直，構(gòu)建直角三角形情況2：一個力恒定，方向不變的力與恒力不垂直，構(gòu)建三角形，當恒力之外的兩力垂直時，有極值GF合=GFN1FN2GF合=GFN1FN2擋板傾角越來越小，判斷FN1

、

FN2大小如何變化?！纠}1】一個力恒定，方向不變的力與恒力垂直αF合=GF2GF1ααF合=GF2GF1維持α角不變，求F1最小值?！纠}2】一個力恒定，方向不變的力與恒力不垂直【練習】(多選)如圖所示，在傾角為α的斜面上，放一質(zhì)量為m的小球，小球和斜面及擋板間均無摩擦，當擋板繞O點逆時針緩慢地轉(zhuǎn)向水平位置的過程中(

)A．斜面對球的支持力逐漸增大B．斜面對球的支持力逐漸減小C．擋板對小球的彈力先減小后增大D．擋板對小球的彈力先增大后減小一個力恒定，方向不變的力與恒力不垂直解析：對小球受力分析知，小球受到重力mg、斜面的支持力FN1和擋板的彈力FN2，如圖，當擋板繞O點逆時針緩慢地轉(zhuǎn)向水平位置的過程中，小球所受的合力為零，根據(jù)平衡條件得知，F(xiàn)N1和FN2的合力與重力mg大小相等、方向相反，作出小球在三個不同位置力的受力分析圖，由圖看出，斜面對小球的支持力FN1逐漸減小，擋板對小球的彈力FN2先減小后增大，當FN1和FN2垂直時，彈力FN2最小，故選項B、C正確，A、D錯誤。

解析法02（2）解析法：根據(jù)平衡關系式分析力的變化模型：（1）一個力大小、方向不變。（2）其它二個力的方向均發(fā)生變化，相互垂直解題思路：對研究對象的任意狀態(tài)進行受力分析，建立平衡方程，然后根據(jù)某一物理量的變化（一般是角度變化）確定待求量的變化?！纠}】國家大劇院外部呈橢球型。假設國家大劇院的屋頂為半球形，一保潔人員為執(zhí)行保潔任務，必須在半球形屋頂上向上緩慢爬行（如圖），他在向上爬的過程中（）A．屋頂對他的摩擦力不變B．屋頂對他的摩擦力變大C．屋頂對他的支持力不變D．屋頂對他的支持力變大【詳解】緩慢爬行認為任何時刻都處于平衡狀態(tài)，對人受力分析知上爬過程中角逐漸減小，所以摩擦力逐漸減小，支持力逐漸增大，故ABC錯誤，D正確。故選D。【練習】自卸式運輸車是車廂配有自動傾卸裝置的汽車，又稱為翻斗車、工程車，由汽車底盤、液壓舉升機構(gòu)、取力裝置和貨廂組成。如圖所示，在車廂由水平位置逐漸抬起的過程中，貨物所受車廂的支持力和摩擦力如何變化？相似三角形法150316（3）相似三角形法：利用相似三角形的比例關系分析力的變化模型：（1）一個力大小、方向不變。（2）其它二個力的方向均發(fā)生變化，不垂直。（3）與物體有關的幾何三角形兩邊長度大小不變解題思路：找到力三角形與幾何三角形相似，根據(jù)對應邊成比例求解Tg=GNFT=GA

?TNB∽

?OBA【例題】NABFOBTOA==18如圖，半徑為R的光滑半球的正上方，離球面頂端距離為h的O點，用一根長為l的細線懸掛質(zhì)量為m的小球，小球靠在半球面上．試求小球?qū)η蛎鎵毫Φ拇笮?。FFNFT

【練習】輔助圓法1904（4）輔助圓法：利用圓的特性分析力的變化模型：一個力大小、方向均確定，另兩個力大小、方向均不確定，但是這兩個力的方向夾角保持不變。如圖所示，裝置中兩根細繩拴住一球，保持兩細繩間的夾角θ=120°不變，若把整個裝置順時針緩慢轉(zhuǎn)過90°，則在轉(zhuǎn)動過程中，CA繩的拉力FT1，CB繩的拉力FT2的大小變化情況是A.FT1先變小后變大

B.FT1先變大后變小C.FT2先變小后變大

D.FT2一直變小，且最終變?yōu)榱恪纠}】【解析】如圖，力的三角形的外接圓正好是以初態(tài)時的F