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文档简介

动态平衡 双选 重为G的物体系在两根等长的细绳OA OB上 轻绳的A端 B端挂在半圆形的支架上 如图3 5 5所示 若固定A端的位置 将绳OB的B端沿半圆形支架从水平位置逐渐移至竖直位置C的过程中 则 图3 5 5 A OB绳上的拉力先增大后减小B OB绳上的拉力先减小后增大C OA绳上的拉力先增大后减小D OA绳上的拉力不断减小 精讲精析 绳子OA的拉力FA和绳子OB的拉力FB的合力F始终与G大小相等 方向相反 随B沿半圆形支架从水平位置逐渐移至C的过程中 合力F与FA FB的关系如图3 5 6所示 从图可以看出FB先减小后增大 FA逐渐减小 图3 5 6 答案 BD 方法总结 1 动态平衡问题的特点 物体只受三个力的作用 其中一个分力F 合力 始终不变 一个力F1方向不变 另一个分力F2大小 方向都在变 且当F2与F1垂直时 F2取得最小值 2 处理动态平衡问题的方法是图解法 具体步骤如下 选取研究对象 画出物体初始状态的受力图 根据物体的平衡构成平行四边形 确定各力的变化情况 即确定哪个力不变 合力 哪个力的方向不变 哪个力的大小 方向都变化 围绕不变的力 根据已知方向的改变 变化平行四边形 或三角形 的边角 以确定对应力的变化情况 单选 三段不可伸长的细绳OA OB OC能承受的最大拉力相同 它们共同悬挂一重物 如图3 5 7所示 其中OB是水平的 A端 B端都固定 若逐渐增加C端所挂物体的质量 则最先断的绳 A 必定是OAB 必定是OBC 必定是OCD 可能是OB 也可能是OC 精讲精析 法一 三根绳子能承受的最大拉力相同 在增大C端物体质量的过程中 判断谁先断 实际是判断三根绳子谁承担的拉力最大 O点所受三力如图3 5 8甲所示 由于三力平衡 即F1与F2的合力F与F3相平衡 从图中直接看出 F1是直角三角形的斜边 F2 F3均为直角边 因此F1必大于F2和F3 当增大C端重物质量时 OA首先承受不住 先断 选A 法二 三力F1 F2 F3平衡 则首尾相接必成一封闭三角形 如图乙所示 由图看出F1是直角三角形的斜边 最大 因而OA先断 图3 5 8 法三 F1沿水平和竖直两方向正交分解 如图丙所示 F1的水平分量与F2平衡 则有F1 F1x F2 同理F1的竖直分量与F3平衡 有F1 F1y F3 因此F1最大 OA先断 答案 A 方法总结 三种解法各有所长 故在具体问题中可结合题目中的具体条件灵活选择一种方法求解 在三力平衡问题中 三个力一般构成直角三角形 这时可利用直角三角形的知识解决问题 如果三力不能构成直角三角形 这时可考虑用相似三角形的方法尝试解决 变式训练 单选 搬运工用砖卡搬砖头时 砖卡对砖头的水平作用力为F 如图
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