第三章专题3共点力动态平衡（静力学）课件-高一上学期物理人教版

第三章相互作用

力专题3：共点力动态平衡高中物理必修1学习目标：力的矢量三角形动态平衡动态平衡问题的解题方法动态平衡及其特征专题3：共点力动态平衡1、合力为零的多个力，首尾相接构成一个

的多边形；2、平衡条件：

；动态平衡：指通过控制某些物理量（角度的变化、绳长的变化等），使物体所处状态发生缓慢（关键词）的变化，在这个变化过程中物体始终处于一系列的平衡状态（每个状态点受力平衡，F合=0）。闭合F合=0静止或匀速直线运动平衡状态物体所受F合=0F1F2F31、动态平衡分析法：1）解析法：合成法、分解法、正交分解法；2）图解法：矢量运算的三角形定则动态平衡分析法（解析法）：例1：如图所示，在人向右运动的过程中，物体A缓慢上升，若人对地面的压力为N，人受到的摩擦力为f，人拉绳的力为T，则人在运动的过程中（）A、N、f和T都增大B、N和f增大，T不变C、N、f和T都减小D、N增大，f增大，T不变TyTxθ（TmgfTNMgD动态平衡分析法（矢量三角形法）：例2：质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上，用水平力F拉住绳的中点O，使OA段绳偏离竖直方向一定角度。如图所示，若保持O点位置不变，则当力F的方向顺时针缓慢转至竖直方向的过程中（）A、F先变大后变小，TA逐渐变小

B、F先变大后变小，TA逐渐变大C、F先变小后变大，TA逐渐变小

D、F先变小后变大，TA逐渐变大C•0FGTGT适用：一个力的大小方向确定；另一个力的方向确定；变形题目：动态平衡分析法（相似三角形法）：例3：一轻杆BO，其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO上，B端挂一重物，且系一细绳。细绳跨过竖直轻杆顶端A处的光滑小滑轮，用力F拉住，如图所示。现将细绳缓慢往右放

，使杆BO与杆AO间的夹角θ逐渐增大，则在此过程中，拉力F及杆BO所受压力N的大小变化是（）A、N减小，F增大 B、N、F都不变C、F增大、N不变 D、F、N都减小CGTN适用：一个力的大小方向确定；另两个力的方向、大小都变；△OAB∽△GNT变形题目：动态平衡分析法（拉密定理法）：例4：如图所示装置，两根细绳拴住一球，保持两细绳间的夹角θ=120°不变，若把整个装置在竖直平面内顺时针缓慢转过90°，则在转动过程中，CA绳的拉力TA和CB绳的拉力TB的大小变化情况是

（）A、TA一直增大B、TA先减小后增大C、TB一直增大D、TB最终变为零解：DGTATBGTATBθα减小150°→90°→60°Sinα：先增后减β增大90°→180°Sinβ：一直减小适用：两个力的方向变但夹角不变；变形题目：动态平衡分析法（圆中旋转三角形法）：例5：如图所示装置，两根细绳拴住一球

，保持两细绳间的夹角θ=120°不变，若把整个装置在竖直平面内顺时针缓慢转过90°，则在转动过程中，CA绳的拉力TA和CB绳的拉力TB的大小变化情况是

（）A、TA一直增大B、TA先减小后增大C、TB一直增大D、TB最终变为零本题初始TB（斜边）最大，故TB一直减小；DGTATBGTATBθπ-θ不变适用：两个力的方向变但夹角不变；圆中旋转三角形法：1、根据同一条弦所对的圆周角相等；2、构建以不变的力（G）为弦的圆；3、在构建的圆上画出首尾相接矢量三角形；4、观察判断各力的变化情况；课时练习专题3：共点力动态平衡练1：如图所示，汽车在岸上通过定滑轮用绳牵引小船，若水的阻力恒定不变，则在船匀速靠岸的过程中（）A、绳的拉力不断增大B、小船受的浮力不断增大C、绳的拉力不断减小D、小船受的浮力不断减小解：AfFF浮GFyFxθ（练2：如图所示，电灯悬挂于O点，三根绳子的拉力分别为TA、TB、TC，保持O点的位置不变，绳子的悬点B也不变，则悬点A缓慢向上移动的过程中，下列说法正确的是（）A、TA、TB一直减小B、TA一直增大，TB一直减小C、TA先增大后减少，TB先减少后增大D、TA先减少后增大，TB一直减小DGTATB旋转练3：如图所示，光滑的半球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑轮，轻绳的一端系一小球，靠放在半球上的A点，另一端绕过定滑轮，后用力拉住，使小球静止。现缓慢地拉绳，在使小球沿球面由A到半球的顶点B的过程中，半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化情况是（）A、N变大，T变小B、N变小，T变大C、N变小，T先变小后变大D、N不变，T变小DGTNRHL练4：一竖直放置的轻质圆环静止于水平面上，质量为m的物体用轻绳系于圆环边缘上的A、B两点，结点恰位于圆环的圆心O点。已知物体静止时，AO绳水平，BO绳与AO绳的夹角为150°。

轻推圆环使其向右缓慢滚动，在AO绳由水平转动至竖直的过程中（）A、AO绳中最大拉力2mg B、AO绳中最大拉力mgC、BO绳中最大拉力1.5mg D、BO绳中最大拉力mgAGTATBθα减小β增大课时小结：动态平衡解题方法1、一个力的大小方向确定、另一个力的方向确定；2、两个力的方向、夹角都变；3、两个力的方向变但夹角不变；图解法解题步骤：1、确定研究对象；2、受力分析；3、构建矢量三角形；4、根据动态变化，

确定各力的变化；5、必要时，列出等量关系式解析；练5：如图所示，仅上表面光滑的半球形物体放在粗糙水平面上，光滑小环D固定在半球形物体球心O的正上方，轻质弹簧一端用轻质细绳固定在A点，另一端用穿过小环D的轻质细绳与放在半球形物体上的小球P相连，DA水平。现将细绳固定点A向右缓慢平移的过程中(小球P未到达半球最高点且半球体始终不动)，下列说法正确的是(

)A、弹簧变长B、小球对半球体的压力大小不变C、地面对半球体的摩擦力增大D、地面对半球体的支持力减小B练6：