高中物理 动态平衡问题分析精华教案

用心 爱心 专心 1 动态平衡问题分析动态平衡问题分析 知识梳理知识梳理 1 1 所谓动态平衡问题是指通 所谓动态平衡问题是指通过控制某些物理量 使物体的状态发生缓慢变化 而在这个过控制某些物理量 使物体的状态发生缓慢变化 而在这个 过程中物体又始终处于一系列的平衡状态中 过程中物体又始终处于一系列的平衡状态中 2 2 图解分析法 图解分析法 对研究对象在状态变化过程中的若干状态进行受力分析 依据某一参量的变化 在同一 图中做出物体在若干状态下力的平衡图 力的平行四边形 再由动态力的四边形各边长度变 化及角度变化确定力的大小及方向的变化情况 动态平衡中各力的变化情况是一种常见类型 总结其特点有 合力大小和方向不变 一 个分力的方向不变 分析另一个分力方向变化时两个分力大小的变化情况 用图解法具有简 单 直观的优点 例题评析例题评析 例 14 如图所示 质量为 m 的球放在倾角为 a 的光滑斜面上 试分析挡板 Ao 与斜面间的 倾角多大时 Ao 所受压力最小 分析与解答 虽然题目问的是挡板 AO 的受力情况 但若直接以挡 板为研究对象 因挡板所受力均为未知力 将无法得出结论 以球为研究对象 球所受重力 mg 产生的效果有两个 对斜面产生 了压力 F1 对挡板产生了压力 F2 根据重力产生的效果将重力分解 如图所示 当挡板与斜面的夹角由图示位置变化时 F1大小改变 但方向不 变 始终与斜面垂直 F2的大小 方向均改变 图中画出一系列虚线表示 变化的 F2 由图可看出 当 F2与 F1垂直时 挡板 AO 所受压力最小 最小压力F2 mgsin 根据力的平行四力形法则或三角形法则 画一系列的图示在作题时是非常实用的 例 15 如图所示 滑轮本身的质量忽略不计 滑轮轴 安在一根轻木杆 B 上 一根轻绳 Ac 绕过滑轮 A 端固定在墙上 且绳保持水平 C 端下面挂一个重物 B0 与竖直方向夹角 45 系统保持平衡 若保持滑轮的位置不变 改变 的大小 则滑轮受到木杆的弹力 大小变化情况是 用心 爱心 专心 2 A 只有角 变小 弹力才变大 B 只有角 变大 弹力才变大 C 不论角 变大或变小 弹力都变大 D 不论角 变大或变小 弹力都不变 分析与解答 轻木杆 B 对滑轮轴 0 的弹力不一定沿着轻木杆 B 的线度本身 而应当是根 据滑轮处于平衡状态来进行推断 从而得出其方向和大小 TA Tc G TA 和 Tc 夹角 900不变 所以 TA和 TC对滑轮作用力不变 而滑轮始终处于平衡 所以轻 木杆 B 对滑轮作用力不变 即与 无关 选项 D 正确 答案 D 能力训练能力训练 6 6 1 如图所示 A B 两物体的质量分别为 mA和 mB 且 mA mB 整个系统处于静止状态 滑 轮的质量和一切摩擦均不计 如果绳一端由 Q 点缓慢地向左移到 P 点 整个系统重新平衡后 物体 A 的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角 如何变化 A 物体 A 的高度升高 角变大 B 物体 A 的高度降低 角变小 C 物体 A 的高度升高 角不变 D 物体 A 的高度不变 角变小 2 如图所示 用轻绳将小球悬于 O 点 力 F 拉住小球使悬线 偏离竖直方向 600角 小球处于平衡状态 要使 F 有最小值 F 与 竖直方向的夹角 是 A 900 B 600 C 300 D 00 3 如图所示 竖直绝缘墙壁上有一固定的质点 A 在 A 的正上方的 P 点用丝线悬挂另一 质点 B A B 两质点因为带电而相互排斥 致使悬线与竖直方向成 角 由于漏电使 A B 两质点的电荷量逐渐减少 在电荷漏电完毕之前悬线对悬点 P 的拉力大小 A 变小 B 变大 C 不变 D 无法确定 O A B m2 用心 爱心 专心 3 4 如图所示 重 225N 的物体 G 由 OA 和 OB 两根绳子拉着 绳 OB 始终保持 沿水平方向 已知两根绳子能承受的最大拉力均为 1500N 为了保持绳子不 被拉断 绳子 OA 与竖直方向的夹角 的最大值应为多少 5 一个质量为 m 的物体受到三个共点力 F1 F2 F3的作用 这三个力的大小和方向刚好构 成如图所示的三角形 则这个物体所受的合力是 A 2F1 B 2F2 C 0 D 2F3 6 一物体静止在斜面上如图所示 当斜面的倾角 逐渐增大而物体仍 静止在斜面上时 A 物体所受重力和静摩擦力的合力逐渐增大 B 物体所受重力和支持力的合力逐渐增大 C 物体所受支持力和静摩擦力的合力逐渐增大 D 物体所受重力 支持力和静摩擦力的合力逐渐增大 7 把一个力分解为两个力 F1和 F2 已知合力 F 40N 分力 F1与合力 F 夹角为 300 若 F2取 某一数值 可使 F1有两个大小不同的数值 则 F2的取值范围是 8