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文檔簡介
力學(xué)動(dòng)態(tài)平衡專題一、矢量三角形法特點(diǎn):物體受三個(gè)力作用,一為恒力,大小、方向均不變(通常為重力,也可能是其它力);一為定力,方向不變,大小變化;一為變力,大小、方向均發(fā)生變化。分析技巧:正確畫出物體所受的三個(gè)力,先作出恒力F3,通過受力分析確定定力F1的方向,并通過F3作一條直線,與另一變力F2構(gòu)成一個(gè)閉合三角形??催@個(gè)變力F2在動(dòng)態(tài)平衡中的方向變化,畫出其變化平行線,形成動(dòng)態(tài)三角形,三角形長短的變化對應(yīng)力的變化。1如圖,一小球放置在木板與豎直墻面之間設(shè)球?qū)γ娴膲毫Υ笮镹1,球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镹2,以木板與墻連接點(diǎn)所形成的水平直線為軸,將木板從水平位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到圖示位置不計(jì)摩擦,在此過程中()AN1始終增大,N2始終增大BN1始終減小,N2始終減小CN1先增大后減小,N2始終減小DN1先增大后減小,N2先減小后增大2如圖所示,重物G系在OA、OB兩根等長的輕繩上,輕繩的A端和B端掛在半圓形支架上若固定A端的位置,將OB繩的B端沿半圓形支架從水平位置逐漸移至豎直位置OC的過程中()AOA繩上的拉力減小BOA繩上的拉力先減小后增大COB繩上的拉力減小DOB繩上的拉力先減小后增大3.質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上用水平向左的力F緩慢拉動(dòng)繩的中點(diǎn)O,如圖1所示用T表示繩OA段拉力的大小,在O點(diǎn)向左移動(dòng)的過程中(?)A. F逐漸變大,T逐漸變大B.F逐漸變大,T逐漸變小B. F逐漸變小,T逐漸變大D.F逐漸變小,T逐漸變小4. 如圖所示,小球用細(xì)繩系住,繩的另一端固定于O點(diǎn)?,F(xiàn)用水平力F緩慢推動(dòng)斜面體,小球在斜面上無摩擦地滑動(dòng),細(xì)繩始終處于直線狀態(tài),當(dāng)小球升到接近斜面頂端時(shí)細(xì)繩接近水平,此過程中斜面對小球的支持力FN以及繩對小球的拉力FT的變化情況是()A、FN保持不變,F(xiàn)T不斷增大B、FN不斷增大,F(xiàn)T不斷減小C、FN保持不變,F(xiàn)T先增大后減小D、FN不斷增大,F(xiàn)T先減小后增大二、相似三角形法特點(diǎn):物體所受的三個(gè)力中,一為恒力,大小、方向不變(一般是重力),其它兩個(gè)力的方向均發(fā)生變化。分析技巧:先正確畫出物體的受力,畫出受力分析圖,將三個(gè)力的矢量首尾相連構(gòu)成閉合三角形,再尋找與力的三角形相似的幾何三角形,利用相似三角形的性質(zhì),建立比例關(guān)系,把力的大小變化問題轉(zhuǎn)化為幾何三角形邊長的大小變化問題進(jìn)行討論。1一輕桿BO,其O端用光滑鉸鏈固定在豎直輕桿AO上,B端掛一重物,且系一細(xì)繩,細(xì)繩跨過桿頂A處的光滑小滑輪,用力F拉住,如圖所示,現(xiàn)將細(xì)繩緩慢往右放,使桿BO與桿AO間的夾角逐漸增大,則在此過程中,拉力F及桿BO所受壓力FN的大小變化情況是()A FN減小,F(xiàn)增大B.FN、F都不變B F增大,F(xiàn)N不變D.F、FN都減小2光滑的半球形物體固定在水平地面上,球心正上方有一光滑的小滑輪,輕繩的一端系一小球,靠放在半球上的A點(diǎn),另一端繞過定滑輪,后用力拉住,使小球靜止現(xiàn)緩慢地拉繩,在使小球沿球面由A到半球的頂點(diǎn)B的過程中,半球?qū)π∏虻闹С至和繩對小球的拉力T的大小變化情況是()。ACBOA.N變大,T變小B.N變小,T變大C.N變小,T先變小后變大D.N不變,T變小3.如圖所示,固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點(diǎn)有一個(gè)光滑的小孔質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上一根細(xì)線的下端系著小球,上端穿過小孔用手拉住現(xiàn)拉動(dòng)細(xì)線,使小球沿圓環(huán)緩慢上移在移動(dòng)過程中手對線的拉力F和軌道對小球的彈力N的大小變化情況是()A. F不變,N增大B.F不變,N?減小C.F減小,N不變D.F增大,N減小三、圓周角模型法特點(diǎn):三個(gè)力中一為恒力,其它兩個(gè)力方向和大小均發(fā)生變化,但其夾角不變,通常情況下可以采用圓周角模型法。分析技巧:先對物體進(jìn)行受力分析,將三個(gè)力的矢量首尾相連構(gòu)成閉合三角形,然后作閉合三角形的外接圓,以恒力所在邊為定弦,按題目要求移動(dòng)定弦所對圓周角,觀察其它兩個(gè)力的變化情況。1如圖所示,直角尺POQ豎直放置,其中OP部分豎直,OQ部分水平,一小球C被兩根細(xì)線系于直角尺上AB兩點(diǎn),AC水平.現(xiàn)讓直角尺繞O點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)過90,則()?AAC線上拉力一直增大?BBC線上拉力一直減小?CAC線上拉力先增大后減小?DBC線上拉力先減小后增大?2如圖,柔軟輕繩ON的一端O固定,其中間某點(diǎn)M拴一重物,用手拉住繩的另一端N初始時(shí),OM豎直且MN被拉直,OM與MN之間的夾角()。現(xiàn)將重物向右上方緩慢拉起,并保持夾角不變,在OM由豎直被拉到水平的過程中()AMN上的張力逐漸增大BMN上的張力先增大后減小COM上的張力逐漸增大DOM上的張力先增大后減小3. 如圖所示,置于地面的矩形框架中用兩細(xì)繩拴住質(zhì)量為m的小球,繩B水平設(shè)繩A、B對球的拉力大小分別為F1、F2,它們的合力大小為F現(xiàn)將框架在豎直平面內(nèi)繞左下端緩慢旋轉(zhuǎn)90,在此過程中()A、 F1先增大后減小B、F2先增大后減小C、F先增大后減小D、F先減小后增大4.如圖,運(yùn)動(dòng)員的雙手握緊豎直放置的圓形器械,在手臂OA沿由水平方向緩慢移到A位置過程中,若手臂OA,OB的拉力分別為FA和FB,下列表述正確的是()A、FA一定小于運(yùn)動(dòng)員的重力GB、FA與FB的合力始終大小不變C、FA的大小保持不變D、FB的大小一直增大四、晾衣架問題特點(diǎn):輕繩兩端拉力大小相等,當(dāng)其中一端沿圓弧或橫梁向兩端移動(dòng)時(shí),輕繩與水平方向夾角變小,當(dāng)其中一端在豎直方向移動(dòng)時(shí),輕繩與水平方向夾角不變。分析技巧:當(dāng)其中一端沿圓弧或橫梁向兩端移動(dòng)時(shí),由于輕繩與水平方向夾角變小,依據(jù)豎直方向上的平衡關(guān)系拉力變大,當(dāng)在豎直方向移動(dòng)時(shí),由于輕繩與水平方向夾角不變,依據(jù)平衡關(guān)系拉力大小不變。1.如圖所示,將一根不能伸長、柔軟的輕繩兩端分別系于A、B兩點(diǎn)上,一物體用動(dòng)滑輪懸掛在繩子上,達(dá)到平衡時(shí),兩段繩子間的夾角為1,繩子張力為F1;將繩子B端移至C點(diǎn),待整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí),兩段繩子間的夾角為2,繩子張力為F2;將繩子B端移至D點(diǎn),待整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí),兩段繩子間的夾角為3,不計(jì)摩擦,則(C)A. B、F1F2F3C.D、F1F2F32如圖所示為一豎直放置的穹形光滑支架,其中AC以上為半圓一根不可伸長的輕繩,通過光滑、輕質(zhì)滑輪懸掛一重物現(xiàn)將輕繩的一端固定于支架上的A點(diǎn),另一端從最高點(diǎn)B開始,沿著支架緩慢地順時(shí)針移動(dòng),直到D點(diǎn)(C點(diǎn)與A點(diǎn)等高,D點(diǎn)稍低于C點(diǎn))則繩中拉力的變化情況()A先變大后不變B先變小后不變C先變小后變大再變小D先變大后變小再變大3如圖所示,在水平天花板與豎直墻壁間,通過不計(jì)質(zhì)量的柔軟繩子和光滑的輕小滑輪懸掛重物G=40N,繩長L=2.5m,OA=1.5m,關(guān)于繩中張力的大小,下列說法正確的是()A當(dāng)B點(diǎn)位置固定,A端緩慢左移時(shí),繩中張力增大B當(dāng)B點(diǎn)位置固定,A端緩慢左移時(shí),繩中張力不變C當(dāng)A點(diǎn)位置固定,B端緩慢向下移時(shí),繩中張力變大D當(dāng)A點(diǎn)位置固定,B端緩慢向下移時(shí),繩中張力不變五、多個(gè)物體的動(dòng)態(tài)平衡分析:對于多物體的平衡問題,一般采用整體法+隔離法,結(jié)合正交分解進(jìn)行解題。當(dāng)研究地面或墻壁對物體的彈力或摩擦力時(shí)一般采用整體法,當(dāng)研究物體間作用力時(shí)一般采用隔離法。1如圖所示,光滑水平地面上放有截面為1/4圓周的柱狀物體A,A與墻面之間放一光滑的圓柱形物體B,對A施加一水平向左的力F,整個(gè)裝置保持靜止。若將A的位置向左移動(dòng)稍許,整個(gè)裝置仍保持平衡,則()A水平外力F增大B墻對B的作用力增大C地面對A的支持力減小DB對A的作用力減小2質(zhì)量為m的物體,放在質(zhì)量為M的斜面體上,斜面體放在粗糙的水平地面上,m和M均處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示當(dāng)物體m上施加一個(gè)水平力F,且F由零逐漸加大到Fm的過程中,m和M仍保持相對靜止,在此過程中,下列判斷哪些是正確的()A 斜面體對m的支持力逐漸增大B物體m受到的摩擦力逐漸增大C地面受到的壓力逐漸增大D地面對斜面體的靜摩擦力由零逐漸增大到Fm3.有一個(gè)直角支架AOB,AO水平放置,表面粗糙,OB豎直向下,表面光滑。AO上套有小環(huán)P,OB上套有小環(huán)Q,兩環(huán)質(zhì)量均為m,兩環(huán)間由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長的細(xì)繩相連,并在某一位置平衡(如圖所示)。現(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離,兩環(huán)再次達(dá)到平衡,那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較,AO桿對P環(huán)的支持力N和細(xì)繩上的拉力T的變化情況是()A、N不變,T變大B、N不變,T變小C、N變大,T變大D、N變大,T變小4.如圖所示,OA為一遵
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