高考物理知識點力學(xué)動態(tài)平衡問題

高考物理學(xué)問點-力學(xué)動態(tài)平衡問題緩慢的變化，而在這個過程中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài)中。解決動態(tài)平衡問題的思路是，①明確爭論對象。②對物體進(jìn)展正確的受力分析。③觀看物體受力狀況，認(rèn)清哪些力是保持不變的，哪些力是轉(zhuǎn)變的。④選取恰當(dāng)?shù)姆椒ń鉀Q問題。依據(jù)受力分析的結(jié)果，我們歸納出解決動態(tài)平衡問題的三種常用方法，圖解法相像三角形法正交分解法1、圖解法邊形或平移成矢量三角形，由動態(tài)力的平行四邊形〔或三角形〕的各邊長度的變化確定力的大小及方向的變化狀況。適用題型：其中一個力大小轉(zhuǎn)變。1GFF擋板對小球的彈力的大小F、F如何變化1 2圖圖 圖 圖 圖G，斜面對小球的支持力F1，擋板對小球的彈力F2F1-2FG等效為一個力，設(shè)為F，這樣小球就等效為三個力作用，力的示1-3F1和F2F1和F2FF

F〔1-4合應(yīng)隨之增大，對應(yīng)平行四邊形的對合角線變長，畫出另一個狀態(tài)的力的矢量圖〔如圖1-5所示邊形邊長的變化可知F1F2F、F1、F2〔如圖1-6所示，由F角形邊長的變化簡潔看出F1F2圖〔通常是重力，其余兩個力中一個方向不變，另一個方向轉(zhuǎn)變。OAθ。現(xiàn)保持θ不變，將BOA繩和OBθ圖圖 圖 圖解析：OAOBOOO2-2FO拉力〔其大小等于物重。當(dāng)BO其中FF1F2畫出假設(shè)干狀態(tài)下以F1和F22-3F則平行四邊形的對角線不變；拉力F1OAF1F2假設(shè)利用矢量三角形分析，如圖2-4F、F1、F2FoaabF1obF2當(dāng)F2F1F2所以O(shè)AOB例3、如圖3-1所示，一個重為30N的重物，用繩 懸于O點，現(xiàn)用力拉重物，要使重物靜止在懸線偏離豎直方向30°角的位置，所用拉力F的最小值為〔 〕A15N B30N10 3N15 310 3N15 3N圖圖 圖 圖3-2GTTF的合力G’應(yīng)與物重GFGTTF3-3FTF的邊長最短，可以覺察，當(dāng)F與TF此時F=Gsin30°=30N×=15N。3-4G，繩拉力T，拉力FTF應(yīng)當(dāng)是F與T所以選項A物體受三個力〔或可等效為三個力〕作用，一個力是恒力，其余兩個力方向都轉(zhuǎn)變。4、一個相框用輕繩對稱的懸掛在一個固定在豎直墻面的釘子上〔如圖4-1所示的輕繩以同樣的方式

與釘子間摩擦。假設(shè)換用一根較短懸掛，問繩子中的張力將怎樣變化圖圖 圖 圖 圖GF個拉力大小相等。雖然三個力的作用點不在同一點，但是它們的作用線交于同一點4-3F間的夾角變大〔如圖4-3所示，畫出此狀態(tài)下的受力圖，如圖4-4所示，GF鄰邊變長，所以拉力F2、相像三角形法畫出力的矢量三角形，找力學(xué)三角形與幾何三角形相像，利用各對應(yīng)邊成比例的關(guān)系，確定力的大小變化狀況。適用題型：〔通常問題較簡單〕5、如下圖，在半徑為Rh重力為G小球在與球面相切的某點緩慢運動到接近頂點的過程中，求小球?qū)Π肭虻膲毫屠K子的拉力大小將如何變化圖 圖FNN和GF向〔5-2。當(dāng)小球沿球面對上運動過程中，拉力F和支持力NNF角形，簡潔證明圖中力學(xué)三角形〔陰影局部〕OAB據(jù)對應(yīng)邊成比例可得到以下關(guān)系：G NF ，由于h+R不變，所以GhR R LRNLF所以小球?qū)Π肭虻膲毫Υ笮〔蛔儯K子的拉力漸漸變小。6、如下圖，某人執(zhí)行一項特別任BA程中〔〕ABCD

在爬行過圖解析：選取人為爭論對象，人受到重力G，沿半徑向外的支持力NfN與fG〔如圖6-2。當(dāng)人向上爬行時，NfNf直是垂直的，所以可以查找相像三角形。過BBCC點，簡潔證明圖中力學(xué)三角形〔陰影局部〕OBC有：G N f

，由于OB、GBCOCNOB BC OCfB、C3、正交分解法ΣF

=0，xΣF0。要抓住不變量，通過角度變化導(dǎo)致三角函數(shù)變化，從而進(jìn)展推斷。y留意選擇適宜的坐標(biāo)系，一般應(yīng)遵循的原則是：不在坐標(biāo)軸上的力越少越好，各力與坐標(biāo)軸的夾角是特別角為好。適用題型：物體受多個共點力作用〔多力平衡。7、人站在岸上通過定滑輪用繩牽引低處的小船，假設(shè)水的阻力不變，則船在勻速靠岸的過程中，以下說〔 〕繩的拉力不斷增大繩的拉力保持不變船受到的浮力保持不變船受到的浮力不斷減小

法中正確的是解析：選取小船為爭論對象，分析其受 力，小船GFF四個力作用。

f浮由于小船勻速運動，所以處于平衡狀態(tài)。利用正交分解法，在水平和豎直方向建立如圖7-2Fθ，F(xiàn)xy幾何關(guān)系可得：f=Fcosθ豎直方向：Fsinθ+F=G浮因船在靠岸過程中夾角θ在增大，所以cosθ減小，又f不變，所以F圖增大。又由于sinθ增大，所以Fsinθ增大，因GF

減小。所浮以選項A、D8M，m兩端，MmM少許后M〔〕A繩中張力變大BCMDM圖解析：首先爭論m，由m物體m所以繩中張力不變，A