圖解法和動態(tài)平衡問題精品

1、關(guān)于圖解法與動態(tài)平衡問題精品第一張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月1.方法指導(dǎo)第二張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月1.什么樣的平衡是動態(tài)平衡 ? 物體所受的一部分力的大小和方向是動態(tài)變化的，但變化過程中的每一個定態(tài)均可視為平衡狀態(tài).有些題目中常出現(xiàn)“緩慢”一詞，則物體處于動態(tài)平衡狀態(tài)化“動” 為“靜”，“靜”中求“動” 2.解決動態(tài)平衡問題的一般思路方法？方法步驟解析法(1)列平衡方程求出未知量與已知量的關(guān)系表達(dá)式(2)根據(jù)已知量的變化情況來確定未知量的變化情況圖解法(1)根據(jù)已知量的變化情況，畫出平行四邊形邊、角的變化(2)確定未知量大小、方向的變化第三張，PPT共三十頁，創(chuàng)作

2、于2022年6月ABO 幾何三角形AOB與力三角形F1、F2、mg構(gòu)成相似三角形.3.怎樣用“相似三角形法”解平衡問題？物體受到三個共點力的作用而處于平衡狀態(tài)，畫出的其中任意兩個力的合力與第三個力等值、反向的平行四邊形中，可能有力三角形與題設(shè)圖中的幾何三角形相似，進而得到力三角形與幾何三角形對應(yīng)邊成比例，根據(jù)比值便可計算出未知力的大小與方向mgF1F2F1第四張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月2. 例證突破第五張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月轉(zhuǎn)解析FFN注意圓柱運動中的受力分析！第六張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月轉(zhuǎn) 原題第七張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月解題技

3、巧【例2】如圖所示，將球用細(xì)繩系住放在傾角為的光滑斜面上，當(dāng)細(xì)繩由水平方向緩慢向上偏移至豎直方向的過程中，細(xì)繩上的拉力將 () A逐漸增大 B逐漸減小 C先增大后減小 D先減小后增大D圖解法解題指導(dǎo)G不變FN方向不變動態(tài)三角形第八張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月【例3】：如圖所示，一個重為G的小球套在豎直放置的半徑為R的光滑圓環(huán)上，一個勁度系數(shù)為k、自然長度為L(L2R)的輕質(zhì)彈簧，一端與小球相連，另一端固定在圓環(huán)的最高點A點，求小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時，彈簧與豎直方向的夾角.mgFNFTFT解析顯隱解題思路：1.畫研究對象的受力分析圖2.找?guī)缀伍L度與力圖形的相似關(guān)系3.列相似關(guān)系表達(dá)式解題

4、方法：三角形相似法第九張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月3.方法總結(jié)第十張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月解決動態(tài)平衡問題的常用方法規(guī)律總結(jié) 1圖解法2解析法方法辨析第十一張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月 利用三力平衡圖示構(gòu)成閉合三角形的規(guī)律，可以對動態(tài)平衡問題畫出不同時刻的三力矢量三角形，進而判斷三力中哪些力不變，哪些力在變，得出三個力的大小與方向的變化規(guī)律.mgF1F2 物體在三個力的作用下處于平衡狀態(tài)，這三個力首尾相連組成一個閉合的矢量三角形.第十二張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月動態(tài)平衡問題的分析方法例4) 重為G的物體系在兩根等長的細(xì)繩OA、OB上，輕繩的

5、A端、B端掛在半圓形的支架上，如圖355所示，若固定A端的位置，將繩OB的B端沿半圓形支架從水平位置逐漸移至豎直位置C的過程中，則()圖355AOB繩上的拉力先增大后減小BOB繩上的拉力先減小后增大COA繩上的拉力先增大后減小DOA繩上的拉力不斷減小第十三張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月【精講精析】繩子OA的拉力FA和繩子OB的拉力FB的合力F始終與G大小相等、方向相反，隨B沿半圓形支架從水平位置逐漸移至C的過程中，合力F與FA、FB的關(guān)系如圖356所示從圖可以看出FB先減小后增大，F(xiàn)A逐漸減小圖356【答案】BD第十四張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月【方法總結(jié)】(1)動態(tài)平衡

6、問題的特點：物體只受三個力的作用，其中一個分力F(合力)始終不變，一個力F1方向不變，另一個分力F2大小、方向都在變，且當(dāng)F2與F1垂直時，F(xiàn)2取得最小值第十五張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月(2)處理動態(tài)平衡問題的方法是圖解法，具體步驟如下：選取研究對象，畫出物體初始狀態(tài)的受力圖根據(jù)物體的平衡構(gòu)成平行四邊形確定各力的變化情況，即確定哪個力不變(合力)，哪個力的方向不變，哪個力的大小、方向都變化圍繞不變的力，根據(jù)已知方向的改變，變化平行四邊形(或三角形)的邊角，以確定對應(yīng)力的變化情況第十六張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月有關(guān)平衡的臨界問題類型三例5 (單選)三段不可伸長的細(xì)繩O

7、A、OB、OC能承受的最大拉力相同，它們共同懸掛一重物，如圖357所示其中OB是水平的，A端、B端都固定，若逐漸增加C端所掛物體的質(zhì)量，則最先斷的繩()A必定是OAB必定是OBC必定是OCD可能是OB，也可能是OC第十七張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月【精講精析】法一：三根繩子能承受的最大拉力相同，在增大C端物體質(zhì)量的過程中，判斷誰先斷，實際是判斷三根繩子誰承擔(dān)的拉力最大O點所受三力如圖358甲所示，由于三力平衡，即F1與F2的合力F與F3相平衡，從圖中直接看出，F(xiàn)1是直角三角形的斜邊，F(xiàn)2、F3均為直角邊，因此F1必大于F2和F3.當(dāng)增大C端重物質(zhì)量時，OA首先承受不住，先斷，選 A

8、.第十八張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月法二：三力F1、F2、F3平衡，則首尾相接必成一封閉三角形，如圖乙所示，由圖看出F1是直角三角形的斜邊，最大，因而OA先斷圖358第十九張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月法三：F1沿水平和豎直兩方向正交分解，如圖丙所示，F(xiàn)1的水平分量與F2平衡，則有F1F1xF2；同理F1的豎直分量與F3平衡，有F1F1yF3，因此F1最大，OA先斷【答案】A【方法總結(jié)】三種解法各有所長，故在具體問題中可結(jié)合題目中的具體條件靈活選擇一種方法求解在三力平衡問題中，三個力一般構(gòu)成直角三角形，這時可利用直角三角形的知識解決問題如果三力不能構(gòu)成直角三角形，這時可考

9、慮用相似三角形的方法嘗試解決第二十張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月4.跟蹤訓(xùn)練第二十一張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月【真題 】 (2012課標(biāo)全國卷，16)如圖示,一小球放置在木板與豎直墻面之間.設(shè)墻面對球的壓力大小為FN1,球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镕N2.以木板與墻連接點所形成的水平直線為軸,將木板從圖示位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置不計摩擦，在此過程中()AFN1始終減小，F(xiàn)N2始終增大BFN1始終減小，F(xiàn)N2始終減小CFN1先增大后減小，F(xiàn)N2始終減小DFN1先增大后減小，F(xiàn)N2先減小后增大 FN2FN1mgG1.初始時刻小球受力情況如何？2.通過圖象法怎樣畫出木板緩慢轉(zhuǎn)動過程

10、中， FN1及FN2的大小及方向變化情況？審題設(shè)疑注意:隨木板的轉(zhuǎn)動,球所受各力大小與方向的變化情況.解析取小球為研究對象,小球受到重力G、豎直墻面對小球的壓力FN1和木板對小球的支持力FN2(大小等于FN2)三個力作用，如圖所示，F(xiàn)N1和FN2的合力為G，GG，則G恒定不變，當(dāng)木板向下轉(zhuǎn)動時，F(xiàn)N1、FN2變化如圖所示，則FN1、FN2都減小，即FN1、FN2都減小，所以正確選項為B.答案B解析顯隱第二十二張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月解析圓環(huán)的受力情況如圖示，由幾何關(guān)系可知：60，a桿位置不變，緩慢移動b桿，可見兩桿的合力不變，F(xiàn)a的方向不變，隨著緩慢移動b桿，矢量Fb的箭頭端在

11、圖中虛線上逆時針旋轉(zhuǎn)，可見Fb先減小后增大，F(xiàn)a一直減小所以應(yīng)選D.答案D 解析顯隱第二十三張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月5.真題演練第二十四張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月MgFTFN【真題】 (2013天津卷，5)如圖所示，小球用細(xì)繩系住，繩的另一端固定于O點現(xiàn)用水平力F緩慢推動斜面體，小球在斜面上無摩擦地滑動，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()AFN保持不變，F(xiàn)T不斷增大BFN不斷增大，F(xiàn)T不斷減小CFN保持不變，F(xiàn)T先增大后減小DFN不斷增大，F(xiàn)T先減小后增大 1.緩慢推動小

12、球整個運動過程中受合力始終為零.2.注意分析小球上滑過程中,受力個數(shù),各力大小、方向及變化情況.MgFTFNMgFTFN根據(jù)圖示分析，F(xiàn)T與FN怎樣變化？解析選小球為研究對象，其受力情況如圖所示，用平行四邊形定則作出相應(yīng)的“力三角形”，其中mg大小、方向均不變，F(xiàn)N的方向不變，推動斜面時，F(xiàn)T逐漸趨于水平，根據(jù)動態(tài)平衡，F(xiàn)T先減小后增大，F(xiàn)N不斷增大，選項D正確答案D 解析顯隱第二十五張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月 補充例題 用“相似三角形法”解平衡問題第二十六張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月例2、如圖所示，輕繩長為L，A端固定在天花板上，B端系一個重量為G的小球，小球靜止在固定的半徑為R的光滑球面上，小球的懸點在球心正上方距離球面最