動(dòng)態(tài)平衡模型總結(jié)(原卷)(共9頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上動(dòng)態(tài)平衡受力分析在有關(guān)物體平衡的問題中，有一類涉及動(dòng)態(tài)平衡。這類問題中的一部分力是變力，是動(dòng)態(tài)力，力的大小和方向均要發(fā)生變化，故這是力平衡問題中的一類難題。解決這類問題的一般思路是：把“動(dòng)”化為“靜”，“靜”中求“動(dòng)”。物體受到往往是三個(gè)共點(diǎn)力問題，利用三力平衡特點(diǎn)討論動(dòng)態(tài)平衡問題是力學(xué)中一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)?；A(chǔ)知識(shí)必備方法一：三角形圖解法特點(diǎn)：三角形圖象法則適用于物體所受的三個(gè)力中，有一力的大小、方向均不變（通常為重力，也可能是其它力），另一個(gè)力的方向不變，大小變化，第三個(gè)力則大小、方向均發(fā)生變化的問題。方法：先正確分析物體所受的三個(gè)力，將三個(gè)力的矢量首尾相連構(gòu)成閉合三

2、角形。然后將方向不變的力的矢量延長(zhǎng)，根據(jù)物體所受三個(gè)力中二個(gè)力變化而又維持平衡關(guān)系時(shí)，這個(gè)閉合三角形總是存在，只不過形狀發(fā)生改變而已，比較這些不同形狀的矢量三角形，各力的大小及變化就一目了然了?！纠?】如圖所示，一個(gè)重力為G的勻質(zhì)球放在光滑斜面上，斜面傾角為，在斜面上有一光滑的不計(jì)厚度的木板擋住球，使之處于靜止?fàn)顟B(tài)今使板與斜面的夾角緩慢增大，問：在此過程中，擋板對(duì)球的壓力FN1和斜面對(duì)球的支持力FN2變化情況為（）AFN1、FN2都是先減小后增加BFN2一直減小，F(xiàn)N1先增加后減小CFN1先減小后增加，F(xiàn)N2一直減小DFN1一直減小，F(xiàn)N2先減小后增加【練習(xí)1】如圖所示，小球被輕質(zhì)細(xì)繩系著，斜

3、吊著放在光滑劈面上，小球質(zhì)量為m，斜面傾角為，向右緩慢推動(dòng)劈一小段距離，在整個(gè)過程中（）A繩上張力先增大后減小B繩上張力先減小后增大C劈對(duì)小球支持力減小D劈對(duì)小球支持力增大方法二：相似三角形法。特點(diǎn)：相似三角形法適用于物體所受的三個(gè)力中，一個(gè)力大小、方向不變，其它二個(gè)力的方向均發(fā)生變化，且三個(gè)力中沒有二力保持垂直關(guān)系，但可以找到力構(gòu)成的矢量三角形相似的幾何三角形的問題原理：先正確分析物體的受力，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(zhǎng)的大小變化問題進(jìn)行討論。【例2】一輕桿

4、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?，F(xiàn)將細(xì)繩緩慢往左拉，使桿BO與桿AO間的夾角逐漸減少，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( )AFN先減小，后增大BFN始終不變CF先減小，后增大DF始終不變【練習(xí)2】如圖所示，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(duì)小球的拉力T的大小變化情況是( )。AN變大，T變小B

5、N變小，T變大CN變小，T先變小后變大DN不變，T變小方法三：解析法特點(diǎn)：解析法適用的類型為一根繩掛著光滑滑輪，三個(gè)力中其中兩個(gè)力是繩的拉力，由于是同一根繩的拉力，兩個(gè)拉力相等，另一個(gè)力大小、方向不變的問題。原理：先正確分析物體的受力，畫出受力分析圖，設(shè)一個(gè)角度，利用三力平衡得到拉力的解析方程式，然后作輔助線延長(zhǎng)繩子一端交于題中的界面，找到所設(shè)角度的三角函數(shù)關(guān)系。當(dāng)受力動(dòng)態(tài)變化是，抓住繩長(zhǎng)不變，研究三角函數(shù)的變化，可清晰得到力的變化關(guān)系?！纠?】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(zhǎng)L=2.5m，OA=1.5m，求繩中張力的大小，并討

6、論：（1）當(dāng)B點(diǎn)位置固定，A端緩慢左移時(shí)，繩中張力如何變化？（2）當(dāng)A點(diǎn)位置固定，B端緩慢下移時(shí)，繩中張力又如何變化？方法四：作輔助圓法特點(diǎn)：作輔助圓法適用的問題類型可分為兩種情況：物體所受的三個(gè)力中，開始時(shí)兩個(gè)力的夾角為90°，且其中一個(gè)力大小、方向不變，另兩個(gè)力大小、方向都在改變，但動(dòng)態(tài)平衡時(shí)兩個(gè)力的夾角不變。物體所受的三個(gè)力中，開始時(shí)兩個(gè)力的夾角為90°，且其中一個(gè)力大小、方向不變，動(dòng)態(tài)平衡時(shí)一個(gè)力大小不變、方向改變，另一個(gè)力大小、方向都改變，原理：先正確分析物體的受力，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，第一種情況以不變的力為弦作個(gè)圓，在輔助的圓中

7、可容易畫出兩力夾角不變的力的矢量三角形，從而輕易判斷各力的變化情況。第二種情況以大小不變，方向變化的力為直徑作一個(gè)輔助圓，在輔助的圓中可容易畫出一個(gè)力大小不變、方向改變的的力的矢量三角形，從而輕易判斷各力的變化情況?！纠?】如圖所示，物體G用兩根繩子懸掛，開始時(shí)繩OA水平，現(xiàn)將兩繩同時(shí)順時(shí)針轉(zhuǎn)過90°，且保持兩繩之間的夾角不變，物體保持靜止?fàn)顟B(tài)，在旋轉(zhuǎn)過程中，設(shè)繩OA的拉力為F1，繩OB的拉力為F2，則（ ）AF1先減小后增大BF1先增大后減小CF2逐漸減小DF2最終變?yōu)榱恪揪毩?xí)3】如圖所示，在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，用M、N兩個(gè)測(cè)力計(jì)通過細(xì)線拉橡皮條的結(jié)點(diǎn)，使其到達(dá)O

8、點(diǎn)，此時(shí)+= 90°然后保持M的讀數(shù)不變，而使角減小，為保持結(jié)點(diǎn)位置不變，可采用的辦法是（ ）。A減小N的讀數(shù)同時(shí)減小角 B減小N的讀數(shù)同時(shí)增大角C增大N的讀數(shù)同時(shí)增大角 D增大N的讀數(shù)同時(shí)減小角課堂練習(xí)1如圖，均勻光滑的小球放在光滑的墻壁與木板之間，圖中=30°，當(dāng)將角緩慢增大至接近90°的程中（ ）A小球施于木板的壓力不斷增大B小球施于墻的壓力不斷減小C小球?qū)Ρ诘膲毫κ冀K小于D小球?qū)δ景宓膲毫κ冀K大于2如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的定滑輪用輕繩懸掛在B點(diǎn)，另一條輕繩一端系重物C，繞過滑輪后，另一端固定在墻上A點(diǎn)，若改變B點(diǎn)位置使滑輪位置發(fā)生移動(dòng)，但使A段繩子始終保持水

9、平，則可以判斷懸點(diǎn)B所受拉力FT的大小變化情況是：( )A若B向左移，F(xiàn)T將增大 B若B向右移，F(xiàn)T將增大C無論B向左、向右移，F(xiàn)T都保持不變 D無論B向左、向右移，F(xiàn)T都減小 3如圖所示，將一根不可伸長(zhǎng)的柔軟輕繩的兩端系在兩根立于水平地面上的豎直桿M、N等高的兩點(diǎn)a、b上，用一個(gè)動(dòng)滑輪懸掛一個(gè)重物G后掛在繩子上，達(dá)到平衡時(shí)，兩段繩子的拉力為T1，現(xiàn)將繩子b端慢慢向下移動(dòng)一段距離，待系統(tǒng)再次達(dá)到平衡時(shí)，兩繩子的拉力為T2，則 AT2T1 BT2T1 CT2T1D由于b點(diǎn)下降高度未知，T1和T2的關(guān)系不能確定 ACB4如圖所示，硬桿BC一端固定在墻上的B點(diǎn)，另一端裝有滑輪C，重物D用繩拴住通過滑

10、輪固定于墻上的A點(diǎn)。若桿、滑輪及繩的質(zhì)量和摩擦均不計(jì)，將繩的固定端從A點(diǎn)稍向下移，則在移動(dòng)過程中A繩的拉力、滑輪對(duì)繩的作用力都增大 B繩的拉力減小，滑輪對(duì)繩的作用力增大C繩的拉力不變，滑輪對(duì)繩的作用力增大D繩的拉力、滑輪對(duì)繩的作用力都不變 5如圖，一光滑的輕滑輪用細(xì)繩OO'懸掛于O點(diǎn)；另一細(xì)繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b。外力F向右上方拉b，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若F方向不變，大小在一定范圍內(nèi)變化，物塊b仍始終保持靜止，則A繩OO'的張力也在一定范圍內(nèi)變化B物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化C連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化D物塊b

11、與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化【例5】如圖所示，在粗糙水平地面上放著一個(gè)截面為半圓的柱狀物體A，A與豎直擋板之間放一光滑圓球B，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)對(duì)擋板加一向右的力F，使擋板緩慢向右移動(dòng)，B緩慢上移而A仍保持靜止。設(shè)地面對(duì)A的摩擦力為F1，B對(duì)A的作用力為F2，地面對(duì)A的支持力為F3 。在此過程中 ( ) AF1緩慢減小，F(xiàn)3緩慢增大 BF1緩慢增大，F(xiàn)3保持不變CF2緩慢增大，F(xiàn)3緩慢增大 DF2緩慢減小，F(xiàn)3保持不變【練習(xí)4】如圖所示，在粗糙水平地面上放著一個(gè)截面為四分之一圓弧的柱狀物體A， A的左端緊靠豎直墻，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，若把A向右移動(dòng)少

12、許后，它們?nèi)蕴幱陟o止?fàn)顟B(tài)，則( )A球B對(duì)墻的壓力增大 B物體A與球B之間的作用力減小C地面對(duì)物體A的摩擦力減小 D物體A對(duì)地面的壓力減小【練習(xí)5】如圖所示，頂端裝有定滑輪的粗糙斜面體放在水平地面上，A、B兩物體通過細(xì)繩連接，并處于靜止?fàn)顟B(tài)(不計(jì)繩的質(zhì)量和繩與滑輪間的摩擦)現(xiàn)用水平向右的力F作用于物體B上，將物體B緩慢拉高一定的距離，此過程中斜面體與物體A仍然保持靜止在此過程中下列說法正確的是()A水平力F是恒力B物體A所受斜面體的摩擦力一定變大C斜面體對(duì)物體A的作用力不變D斜面體所受地面的支持力一定不變課后作業(yè)：1如圖所示，將一個(gè)重物用兩根等長(zhǎng)的細(xì)繩OA、OB懸掛在半圓形的架子上，在保持重物

13、位置不動(dòng)的前提下，B點(diǎn)固定不動(dòng)，懸點(diǎn)A由位置C向位置D移動(dòng)，直至水平，在這個(gè)過程中，（1）OA繩受的拉力大小何變化情況是（ ）A先增大后減小 B先減小后增大 C一直增大 D一直減?。?）OB繩受的拉力大小何變化情況是（ ）A先增大后減小 B先減小后增大 C一直增大 D一直減小2如圖所示，繩與桿均不計(jì)重力，承受力的最大值一定。A端用鉸鏈固定，滑輪O在A點(diǎn)正上方(滑輪大小及摩擦均可忽略)，B端掛一重物P。現(xiàn)施加拉力T將B緩慢上拉(繩和桿均未斷)，則在桿豎立前A繩子越來越容易斷 B繩子越來越不容易斷C桿越來越容易斷 D桿越來越不容易斷3如圖所示，將一根不能伸長(zhǎng)的柔軟輕繩兩端分別系于A、B兩點(diǎn)上，一物

14、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端移到C點(diǎn)，保持整個(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端移到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，繩子張力為F3，不計(jì)摩擦，則（ ）A1=2=3 B1=2<3 CF1>F2>F3 DF1=F2<F34如圖所示，三根細(xì)線共系于O點(diǎn)，其中OA在豎直方向上，OB水平并跨過定滑輪懸掛一個(gè)重物，OC的C點(diǎn)固定在地面上，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)若OC加長(zhǎng)并使C點(diǎn)左移，同時(shí)保持O點(diǎn)位置不變，裝置仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)，則細(xì)線OA上的拉力FA和OC上的拉力FC與原先相比是(

15、) AFA、FC都減小 BFA、FC都增大CFA增大，F(xiàn)C減小 DFA減小，F(xiàn)C增大5如圖所示，三根長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的輕繩分別連接于C、D兩點(diǎn)，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距2L.現(xiàn)在C點(diǎn)上懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的重物，為使CD繩保持水平，在D點(diǎn)上可施加力的最小值為()Amg                            &#

16、160;      B mgC0.5mg                                D0.25mg6如圖所示，不計(jì)質(zhì)量的光滑小滑輪用 細(xì)繩懸掛于墻上的O點(diǎn)，跨過滑輪的細(xì)繩連接物塊A、B，A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將物塊B移至C點(diǎn)后，

17、A、B仍保持靜止，下列說法中正確的是（）AB與水平面間的摩擦力增大B繩子對(duì)B的拉力增大C懸于墻上的繩所受拉力不變DA、B靜止時(shí)，圖中、三角始終相等7如圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量分別為mA、mB，且mA>mB，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，滑輪的質(zhì)量和一切摩擦均不計(jì)，如果繩一端由Q點(diǎn)緩慢地向左移到P點(diǎn)，整個(gè)系統(tǒng)重新平衡后，物體A的高度和兩滑輪間繩與水平方向的夾角變化情況是()A物體A的高度升高，角變大B物體A的高度降低，角變小C物體A的高度升高，角不變 8如圖所示，豎直桿CB頂端有光滑輕質(zhì)滑輪，輕質(zhì)桿OA自重不計(jì)，可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)OAOB當(dāng)繩緩慢放下，使AOB由00逐漸增大到1800的過程中（不包

18、括00和180°下列說法正確的是（ ）A繩上的拉力先逐漸增大后逐漸減小 B桿上的壓力先逐漸減小后逐漸增大C繩上的拉力越來越大，但不超過2G D桿上的壓力大小始終等于G9如圖所示，物體A、B用細(xì)繩連接后跨過定滑輪A靜止在傾角為30°的斜面上，B被懸掛著已知質(zhì)量mA2mB，不計(jì)滑輪摩擦，現(xiàn)將斜面傾角由30°增大到50°，但物體仍保持靜止，那么下列說法中正確的是()A繩子的張力將增大B物體A對(duì)斜面的壓力將減小C物體A受到的靜摩擦力將先增大后減小D滑輪受到的繩的作用力不變10如圖所示，傾角為的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物體a放在斜面上，輕質(zhì)細(xì)線一端固定在物體a上

19、，另一端繞過光滑的滑輪1固定在c點(diǎn)，滑輪2下懸掛物體b，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)若將固定點(diǎn)c向右移動(dòng)少許，而a與斜劈始終靜止，則()A細(xì)線對(duì)物體a的拉力增大B斜劈對(duì)地面的壓力減小C斜劈對(duì)物體a的摩擦力減小D地面對(duì)斜劈的摩擦力增大11輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端系在一個(gè)套在粗糙豎直桿MN的圓環(huán)上?，F(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點(diǎn)O，使物體A從圖中實(shí)線位置緩慢下降到虛線位置，但圓環(huán)仍保持在原來位置不動(dòng)。則在這一過程中，環(huán)對(duì)桿的摩擦力F1和環(huán)對(duì)桿的壓力F2的變化情況是（ ）AF1保持不變，F(xiàn)2逐漸增大 BF1逐漸增大，F(xiàn)2保持不變 CF1逐漸減小，F(xiàn)2保持不變 DF1保持不變，F(xiàn)2逐漸減小12如圖，水平