專題 動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題課件 2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊(cè)

專題

動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.進(jìn)一步熟練掌握平衡問(wèn)題的解法。2.會(huì)利用解析法、圖解法和相似三角形法分析動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題。3.會(huì)處理共點(diǎn)力平衡中的臨界問(wèn)題和極值問(wèn)題。1.動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題關(guān)鍵詞:緩慢,慢慢,逐漸2.方法:動(dòng)態(tài)三角形相似三角形專題四:幾個(gè)問(wèn)題解析法,畫圓法等方法一：解析法(1)對(duì)研究對(duì)象的任一狀態(tài)進(jìn)行受力分析，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)已知量的變化情況確定未知量的變化情況。1.

如圖所示，一小球放在豎直的墻面與傾斜的木板之間。設(shè)小球?qū)γ娴膲毫Υ笮镕1，小球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镕2。以木板與墻連接點(diǎn)所形成的水平直線為軸，將木板從圖示位置順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)到與墻面垂直的位置。不計(jì)摩擦，在此過(guò)程中(

)A.F1先減小后增大

B.F1一直增大C.F2一直減小

D.F2先減小后增大方法二：圖解法(1)適用情況：物體只受三個(gè)力作用，且其中一個(gè)力的大小、方向均不變，另一個(gè)力的方向不變，第三個(gè)力大小、方向均變化。(2)解題技巧：對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，再根據(jù)平行四邊形定則或三角形定則畫出不同狀態(tài)下力的矢量圖，然后根據(jù)有向線段的變化判斷各個(gè)力大小、方向的變化情況1,(多選)如圖1所示，在傾角為α的斜面上，放一質(zhì)量為m的小球，小球和斜面及擋板間均無(wú)摩擦，當(dāng)擋板繞O點(diǎn)逆時(shí)針緩慢地轉(zhuǎn)向水平位置的過(guò)程中()A.斜面對(duì)球的支持力逐漸增大B.斜面對(duì)球的支持力逐漸減小C.擋板對(duì)小球的彈力先減小后增大D.擋板對(duì)小球的彈力先增大后減小2.

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，如圖所示。用FT表示繩OA段拉力的大小，在O點(diǎn)向左移動(dòng)的過(guò)程中(

)A.F逐漸變大，F(xiàn)T逐漸變大B.F逐漸變大，F(xiàn)T逐漸變小C.F逐漸變小，F(xiàn)T逐漸變大D.F逐漸變小，F(xiàn)T逐漸變小解析

以O(shè)點(diǎn)為研究對(duì)象，受力分析如圖甲，F(xiàn)與FT的合力與重力mg等大反向，當(dāng)用水平向左的力緩慢拉動(dòng)O點(diǎn)時(shí)，繩OA段與豎直方向的夾角θ變大，由圖可知F變大，F(xiàn)T變大。3.一小球放置在木板與豎直墻面之間.設(shè)墻面對(duì)球的壓力大小為FN1，木板對(duì)球的壓力大小為FN2.以木板與墻連接點(diǎn)所形成的水平直線為軸，將木板從圖示位置開(kāi)始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置.不計(jì)一切摩擦，在此過(guò)程中()A.FN1先增大后減小，F(xiàn)N2始終減小B.FN1先增大后減小，F(xiàn)N2先減小后增大C.FN1始終減小，F(xiàn)N2始終減小D.FN1始終減小，F(xiàn)N2始終增大C4.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，已知A的圓半徑為球B的半徑的3倍，球B所受的重力為G，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).設(shè)墻壁對(duì)B的支持力為F1，A對(duì)B的支持力為F2，若把A向右移動(dòng)少許后，它們?nèi)蕴幱陟o止?fàn)顟B(tài)，則F1、F2的變化情況分別是()A.F1減小 B.F1增大C.F2增大 D.F2減小AD5.如圖，一粗糙斜面固定在地面上，斜面頂端裝有一光滑定滑輪。一細(xì)繩跨過(guò)滑輪，其一端懸掛物塊N，另一端與斜面上的物塊M相連，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用水平向左的拉力緩慢拉動(dòng)N，直至懸掛N的細(xì)繩與豎直方向成45°.已知M始終保持靜止，則在此過(guò)程中()A.水平拉力的大小可能保持不變B.M所受細(xì)繩的拉力大小一定一直增加C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D.M所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加答案BD方法三：相似三角形法(1)適用情況：在物體所受的三個(gè)力中，一個(gè)力是恒力，大小、方向均不變；另外兩個(gè)力是變力，大小、方向均改變，且方向不總是相互垂直。(2)解題技巧：找到力變化過(guò)程中的幾何關(guān)系，利用力的矢量三角形與幾何三角形相似，相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例，通過(guò)分析幾何三角形邊長(zhǎng)的變化得到表示力的邊長(zhǎng)的變化，從而得到力的變化。1.如圖所示，輕桿A端用鉸鏈固定在豎直墻上，B端吊一重物。通過(guò)輕繩跨過(guò)定滑輪O用拉力F將B端緩慢上拉，滑輪O在A點(diǎn)正上方(滑輪大小及摩擦均不計(jì))，且OA>AB，在輕桿達(dá)到豎直位置前(

)A.拉力F增大B.拉力F大小不變C.輕桿的彈力增大D.輕桿的彈力大小不變2.如圖所示，AC是上端帶光滑輕質(zhì)定滑輪的固定豎直桿，質(zhì)量不計(jì)的輕桿BC一端通過(guò)鉸鏈固定在C點(diǎn)，另一端B懸掛一重力為G的物體，且B端系有一根輕繩并繞過(guò)定滑輪，用力F拉繩，開(kāi)始時(shí)∠BCA>90°，現(xiàn)使∠BCA緩慢變小，直到∠BCA＝30°.此過(guò)程中，輕桿BC所受的力()A.逐漸減小 B.逐漸增大C.大小不變 D.先減小后增大C3.半徑為R的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，滑輪到球面B的距離為h

，輕繩的一端系一小球，靠放在半球上的A點(diǎn)，另一端繞過(guò)定滑輪后用力拉住，使小球靜止，如圖所示，現(xiàn)緩慢地拉繩，在使小球由A

到B的過(guò)程中，半球?qū)π∏虻闹С至

和繩對(duì)小球的拉力T

的大小變化的情況是（）A、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D4.豎直墻壁上固定有一個(gè)光滑的半圓形支架(AB為直徑)，支架上套著一個(gè)小球，輕繩的一端P懸于墻上某點(diǎn)，另一端與小球相連。已知半圓形支架的半徑為R，輕繩長(zhǎng)度為L(zhǎng)，且R＜L＜2R?，F(xiàn)將輕繩的上端點(diǎn)P沿墻壁緩慢下移至A點(diǎn)，此過(guò)程中輕繩對(duì)小球的拉力F1及支架對(duì)小球的支持力F2的大小變化情況為(

)A.F1和F2均增大B.F1保持不變，F(xiàn)2先增大后減小C.F1先減小后增大，F(xiàn)2保持不變D.F1先增大后減小，F(xiàn)2先減小后增大A1.如圖所示，兩根輕繩一端系于結(jié)點(diǎn)O，另一端分別系于固定圓環(huán)上的A、B兩點(diǎn)，O點(diǎn)下面懸掛一物體M，繩OA水平，拉力大小為F1，繩OB與OA的夾角α＝120°，OB拉力大小為F2，將兩繩同時(shí)緩慢順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，并保持兩繩之間的夾角α始終不變，且物體始終保持靜止?fàn)顟B(tài)．則在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(

)A.F1逐漸增大B.F1先增大后減小C.F2逐漸減小D.F2先增大后減BC方法四：畫圓法：一個(gè)力恒定,兩個(gè)力夾角不變1.如圖所示，晾曬衣服的繩子輕且光滑，懸掛衣服的衣架的掛鉤也是光滑的，輕繩兩端分別固定在兩根豎直桿上的A、B兩點(diǎn)，衣服處于靜止?fàn)顟B(tài)，如果保持繩子A端位置不變，將B端分別移動(dòng)到不同的位置，下列說(shuō)法不正確的是（）A．B端移到B1位置時(shí)，繩子張力不變B．B端移到B2位置時(shí)，繩子張力不變C．B端在桿上位置不動(dòng)，將桿移動(dòng)到虛線位置時(shí)，繩子張力變大D．B端在桿上位置不動(dòng)，將桿移動(dòng)到虛線位置時(shí)，繩子張力變小C掛衣桿問(wèn)題2.如圖所示為一豎直放置的穹形光滑支架，其中