动态平衡

动态平衡
动态平衡

三、动态平衡

1、定义:所谓的动态平衡问题,是指通过控制某些物理量,使物体的状态发生“缓慢”的变化,而在这个过程中物体又始终处于一个动态的平衡。

2、题型特点

⑴物体受三个力

⑵三个力中一个力是恒力(F1),一个力(F2)的方向不变,由于第三个力(F3)的方向变化,而使该力(F3)和方向不变的力(F2)的大小发生变化,但二者(F2和F3)的合力不变。

⑶题目中一般有“缓慢”二字,它是动态平衡的标志词。

3、常用解题方法

⑴解析法:先对研究对象进行受力分析;根据平衡条件列方程;求出要判断的那个力的函数解析式;由函数解析式对此力的变化进行判断。

⑵图解法:

步骤①对研究对象在动态变化过程中的若干状态进行受力分析②把变化的那两个力合成起来③在同一图中作出物体在若干状态下所受的力的平行四边形(或三角形)④由各边的长度变化及角度变化来确定力的大小及方向的变化情况。

优点:它是求解动态平衡问题的基本方法,此法的优点是将各力的大小、方向等变化趋势形象直观的反映出来,大大降低了解题难道和计算强度。

适用条件:物体受三个力,一个恒力,一个方向不变大小在变,另一个大小方向都改变

例8:上面的例7也可以用图解法来求解

例9:如图所示,斜面上放一下小球,小球被竖起的木板挡住,若斜面和木板都是光滑的,当木板由竖直位置缓慢变为水平位置的过程中,小球对木板的压力F1和对斜面的压力F2变化情况为()

A、F1、F2都一直增大

B、F1一直增大、F2一直减小

C、F1先减小后增大、F2一直减小

D、F1一直减小、F2先减小后增大

⑶相似三角形法:在三力平衡中,如果有一个力是恒力,另外两个力的方向都变化,且题目给出了空间几何关系,多数情况下力的矢量三角形与空间几何三角形相似,可利用相似三角形对应边成比例计算。

适用条件:一个力是恒力,另外两个力的方向都变化

例11、如图所示,水平地面上固定一光滑的半球面,球心的正上方天花板固定一个小定滑轮,绳子绕过滑轮系住小球置于半球面上A 点,现用力将小球由A 缓慢的拉到半球顶端B 的过程中,绳的拉力T 及半球面对小球的支持力N F 的变化情况是( )

A 、N F 增大、T 不变

B 、N F 减小、T 增大

C 、N F 不变、T 减小

D 、N F 增大、T 减小

例12、如图所示,A 、B 是带有等量的同种电荷的两小球,它们的质量都是m ,它们的悬线长度都是L ,悬线上端都固定在同一点O ,B 球悬线竖直且被固定,A 球在力的作用下,在偏离B 球x 的地方静止平衡,此时A 受到绳的拉力为T F 。现保持其他条件不变,用改变A 球的质量的方法,使A 球在距离B 为

2x 处于静止平衡,则此时A 球受到绳的拉力为( ) A 、T F B 、2T F

C 、4T F

D 、8T F

例13、如图所示,A 、B 是带有等量的同种电荷的两小球,它们的质量都是m ,它们的悬线长度都是L ,悬线上端都固定在同一点O ,B 球悬线竖直且被固定,A 球在力的作用下,在偏离B 球x 的地方静止平衡,此时A 受到绳的拉力为T F 。现保持其他条件不变,用改变A 球的电荷量的方法,使A 球在距离B 为2

x 处于静止平衡,则此时A 球受到绳的拉力为( ) A 、T F B 、2T F

C 、4T F

D 、8T F

11、C 12、D 13、A

⑴⑵⑶⑷⑸

①②③④⑤

A

A A A

0=v

? ?

高中物理动态平衡专题82250

高中物理动态平衡专题 在有关物体平衡的问题中,有一类涉及动态平衡。这类问题中的一部分力是变力,是动态力,力的大小和方向均要发生变化,故这是力平衡问题中的一类难题。解决这类问题的一般思路是:把“动”化为“静”,“静”中求“动”。根据现行高考要求,物体受到往往是三个共点力问题,利用三力平衡特点讨论动态平衡问题是力学中一个重点和难点。 一 物体受三个力作用 例1. 如图1所示,一个重力G 的匀质球放在光滑斜面上,斜面倾角为α,在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态。今使板与斜面的夹角β缓慢增大,问:在此过程中,挡板和斜面对球的压力大小如何变化? 解析:取球为研究对象,如图1-2所示,球受重力G 、斜面支持力F 1、挡板支持力F 2。因为球始终处于平衡状态,故三个力的合力始终为零,将三个力矢量构成封闭的三角形。F 1的方向不变,但方向不变,始终与斜面垂直。F 2的大小、方向均改变,随着挡板逆时针转动时,F 2的方向也逆时针转动,动态矢量三角形图1-3中一画出的一系列虚线表示变化的 F 2。由此可知,F 2先减小后增大,F 1随β增大而始终减小。 例2.一轻杆BO ,其O 端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO 上,B 端挂一重物,且系一细绳,细绳跨过杆顶A 处的光滑小滑轮,用力F 拉住,如图2-1所示。现将细绳缓慢往左拉,使杆BO 与杆A O 间的夹角θ逐渐减少,则在此过程中,拉力F 及杆BO 所受压力F N 的大小变化情况是( ) A .F N 先减小,后增大 B .F N 始终不变 C .F 先减小,后增大 D.F 始终不变 解析:取BO 杆的B 端为研究对象,受到绳子拉力(大小为F )、BO 杆的支持力F N 和悬挂重物的绳子的拉力(大小为G )的作用,将F N 与G 合成,其合力与F 等值反向,如图2-2 图2-1 图2-2 图1-1 图1-2 F 1 G F 2 图1-3

力学中的动态平衡问题优选稿

力学中的动态平衡问题集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

力学中的动态平衡问题 1、动态三角形法 特点:物体所受的三个力中,其中一个力的大小、方向均不变(通常为重力,也 可能是其它力),视为合力,一个分力的方向不变,大小变化,另一个分力则大 小、方向均发生变化的问题。 分析技巧:正确画出物体所受的三个力,将方向不变的分力F1的矢量延长,通过合力的末端做另一个分力F2的平行线,构成一个闭合三角形。看这个分力F2在动态平衡中的方向变化,画出其变化平行线,形成动态三角形,三角形变长的变化对应力的变化。 1.如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间.设球对墙面的压力大小为N 1 ,球对木板的 压力大小为N 2 ,以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从水平位置开始缓慢地转到图示位置.不计摩擦,在此过程中() A.N 1始终增大,N 2 始终增大 B.N 1始终减小,N 2 始终减小 C.N 1先增大后减小,N 2 始终减小 D.N 1先增大后减小,N 2 先减小后增大 2.如图所示,重物G系在OA、OB两根等长的轻绳上,轻绳的A端和B端挂在半圆形支架上.若固定A端的位置,将OB绳的B端沿半圆形支架从水平位置逐渐移至竖直位置OC的过程中() A.OA绳上的拉力减小B.OA绳上的拉力先减小后增大 C.OB绳上的拉力减小D.OB绳上的拉力先减小后增大 2、相似三角形法

特点:物体所受的三个力中,一个力大小、方向不变(一般是重力,视为合力),其它二 个分力力的方向均发生变化。 分析技巧:先正确画出物体的受力,画出受力分析图,将三个力的矢量首尾相连构成闭合三角形,再寻找与力的三角形相似的几何三角形,利用相似三角形的性质,建立比例关系,把力的大小变化问题转化为几何三角形边长的大小变化问题进行讨论。 3.一轻杆BO,其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO上,B端挂一重物,且系一细绳,细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮,用力F拉住,如图所示,现将细绳缓慢往右放,使杆BO 与杆AO间的夹角θ逐渐增大,则在此过程中,拉力F及杆BO所受压力F N 的大小变化情况是() A.F N 减小,F增大B.F N 、F都不变C.F增大,F N 不变D.F、F N 都减小 4.光滑的半球形物体固定在水平地面上,球心正上方有一光滑的小滑轮,轻绳的一端系一小球,靠放在半球上的A点,另一端绕过定滑轮,后用力拉住,使小球静止.现缓慢地拉绳,在使小球沿球面由A到半球的顶点B的过程中,半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化情况是()。 A.N变大,T变小 B.N变小,T变大 C.N变小,T先变小后变大 D.N不变,T变小 3、辅助圆法 特点:三个力中一个为恒力,其它两个力方向和大小均发生变化,但其夹角不变,通常情况下可以采用辅助圆法 分析技巧:先对物体进行受力分析,将三个力的矢量首尾相连构成闭合三角形,然后作闭合三角形的外接圆,以恒力所在边为定弦,按题目要求移动定弦所对圆周角,观察其它两个力的变化情况 5.如图所示,直角尺POQ竖直放置,其中OP部分竖直,OQ部分水平,

高中物理专题:受力分析与动态平衡问题

图1 图1-4 高中物理专题:受力分析与动态平衡问题 例1.如图1所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O 点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m 1和m 2的小球,当它们处于平衡状态时,质量为m 1的小球与O 点的连线与水平线的夹角为α=60°。则小球的质量比m 2/m 1为 A . B . C . D . 2. 如图所示,物体A 靠在竖直墙面上,在力F 作用下,A 、B 保持静止。物体B 的受力个 数为( ) A .2 B .3 C .4 D .5 例2. 如图1所示,一个重力G 的匀质球放在光滑斜面上,斜面倾角为α,在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态。今使板与斜面的夹角β缓慢增大,问:在此过程中,挡板和斜面对球的压力大小如何变化? 思考1:所示,小球被轻质细绳系着,斜吊着放在光滑斜面上,小球质量为m ,斜面倾角为θ,向左缓慢推动斜面,直到细线与斜面平行,在这个过程中,绳上张力、斜面对小球的支持力的变化情况? (答案:绳上张力减小,斜面对小球的支持力增大) 思考2:如图所示,细绳一端与光滑小球连接,另一端系在竖直墙壁上的A 点,当缩短细绳小球缓慢上移的过程中,细绳对小球的拉力、墙壁对小球的弹力如何变化? 例2.如图所示,质量为m 的小球用细线悬于天花板上。在小球上作用水平拉力F ,使细线与竖直方向保持θ角,小球保持静止状态。现让力F 缓慢由水平方向变为竖直方向。这一过程中,小球处于静止状态,细线与竖直方向夹角不变。则力F 的大小、细线对小球的拉力大小如何变化?

例3.轻绳一端系在质量为m 的物体A 上,另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN 的圆环上。现用水平力F 拉住绳子上一点O ,使物体A 从图中实线位置缓慢下降到虚线位置,但圆环仍保持在原来位置不动。则在这一过程中,环对杆的摩擦力F 1和环对杆的压力F 2的变化情况是 A .F 1保持不变,F 2逐渐增大 B .F 1逐渐增大,F 2保持不变 C .F 1逐渐减小,F 2保持不变 D .F 1保持不变,F 2逐渐减小 思考:如图3-4所示,在做“验证力的平行四边形定则”的实验时, 用M 、N 两个测力计通过细线拉橡皮条的结点,使其到达O 点,此时 α+β= 90°.然后保持M 的读数不变,而使α角减小,为保持结点 位置不变,可采用的办法是( )。 (A)减小N 的读数同时减小β角 (B)减小N 的读数同时增大β角 (C)增大N 的读数同时增大β角 (D)增大N 的读数同时减小β角 例4.如图4所示,在水平天花板与竖直墙壁间,通过不计质量的柔软绳子和光滑的轻小滑轮悬挂重物G =40N ,绳长L =2.5m ,OA =1.5m ,求绳中张力的大小,并讨论: (1)当B 点位置固定,A 端缓慢左移时,绳中张力如何变化? (2)当A 点位置固定,B 端缓慢下移时,绳中张力又如何变化? 思考:如图所示,长度为5cm 的细绳的两端分别系于竖立地面上相距为4m 的两杆的顶端A 、B ,绳子上挂有一个光滑的轻质钩,其下端连着一个重12N 的 物体,平衡时绳中的张力多大? 思考:人站在岸上通过定滑轮用绳牵引低处的小船,若水的阻力不变,则船在匀速靠岸的过程中,下列说法中正确的是( ) (A )绳的拉力不断增大 (B )绳的拉力保持不变 (C )船受到的浮力保持不变 (D )船受到的浮力不断减小 图3-4

物体的动态平衡问题解题技巧

物体的动态平衡问题解题技巧 一、总论 1、动态平衡问题的产生——三个平衡力中一个力已知恒定,另外两个力的大小或者方向不断变化,但物体仍然平衡,典型关键词——缓慢转动、缓慢移动…… 2、动态平衡问题的解法——解析法、图解法 解析法——画好受力分析图后,正交分解或者斜交分解列平衡方程,将待求力写成三角函数形式,然后由角度变化分析判断力的变化规律; 图解法——画好受力分析图后,将三个力按顺序首尾相接形成力的闭合三角形,然后根据不同类型的不同作图方法,作出相应的动态三角形,从动态三角形边长变化规律看出力的变化规律。 3、动态平衡问题的分类——动态三角形、相似三角形、圆与三角形(2类)、等腰三角形等 二、例析 1、第一类型:一个力大小方向均确定,一个力方向确定大小不确定,另一个力大小方向均不确定——动态三角形 【例1】如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为F N1,球对木板的压力大小为F N2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦,在此过程中 A .F N1始终减小,F N2始终增大 B .F N1始终减小,F N2始终减小 C .F N1先增大后减小,F N2始终减小 D .F N1先增大后减小,F N2先减小后增大 解法一:解析法——画受力分析图,正交分解列方程,解出F N1、F N2随夹角变化的函数,然后由函数讨论; 【解析】小球受力如图,由平衡条件,有 0sin 2N =-mg F θ 0cos 1N 2N =-F F θ 联立,解得:θsin 2N mg F =,θ tan 1N mg F = 木板在顺时针放平过程中,θ角一直在增大,可知F N1、F N2都一直在减 小。选B 。 解法二:图解法——画受力分析图,构建初始力的三角形,然后“抓住不变,讨论变化”,不变的是小球重力和F N1的方向,然后按F N2方向变化规律转动F N2,即可看出结果。 【解析】小球受力如图,由平衡条件可知,将三个力按顺序首尾相接,可形 成如右图所示闭合三角形,其中重力mg 保持不变,F N1的方向始终水平向右, 而F N2的方向逐渐变得竖直。 则由右图可知F N1、F N2都一直在减小。 【拓展】水平地面上有一木箱,木箱与地面间的动摩擦因数为μ(0<μ<1)。现对木箱施加一拉力F ,F N2 mg F N1 F N1 F N2 mg θ

动态平衡问题常见解法

动态平衡问题 苗贺铭 动态平衡问题是高中物理平衡问题中的一个难点,学生不掌握问题的根本和规律,就不能解决该类问题,一些教学资料中对动态平衡问题归纳还不够全面。因此,本文对动态平衡问题的常见解法梳理如下。 所谓的动态平衡,就是通过控制某一物理量,使物体的状态发生缓慢变化的平衡问题,物体在任意时刻都处于平衡状态,动态平衡问题中往往是三力平衡。即三个力能围成一个闭合的矢量三角形。 一、图解法 方法:对研究对象受力分析,将三个力的示意图首尾相连构成闭合三角形。然后将方向不变的力的矢量延长,根据物体所受三个力中二个力变化而又维持平衡关系时,这个闭合三角形总是存在,只不过形状发生改变而已,比较这些不同形状的矢量三角形的边长,各力的大小及变化就一目了然了。 例题1如图所示,一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的压力大小为F N1,球对木板的压力大小为F N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始 缓慢地转到水平位置.不计摩擦,在此过切程中( ) A.F N1始终减小 B. F N2始终减小 C. F N1先增大后减小 D. F N2先减小后增大 解析:以小球为研究对象,分析受力情况:重力G、 墙面的支持力和木板的支持力,如图所示:由矢量三 角形可知:始终减小,始终减小。 归纳:三角形图象法则适用于物体所受的三个力中,有一力的大小、方向均不变(通常为重力,也可能是其它力),另一个力的方向不变,大小变化,第三个力则大小、方向均发生变化的问题。 二、解析法 方法:物体处于动态平衡状态时,对研究对象的任一状态进行受力分析,建立平衡方程,得到自变量与应变量的函数关系,由自变量的关系确定应变量的关系。 例题2.1倾斜长木板一端固定在水平轴O上,另一端缓慢放低,放在长木板上的物块m 一直保持相对木板静止状态,如图所示.在这一过程中,物块m受到长木板支持力F N和摩擦力F f的大小变化情况是() A. F N变 大,F f变大 B. F N变小,F f变小 C. F N变大,F f变小 D. F N变小,F f变大 解析:设木板倾角为θ 根据平衡条件:F N=mgcosθ F f=mgsinθ 可见θ减小,则F N变大,F f变小;

力学的动态平衡问题

【解答】BD 由于物体a 、b 均保持静止,各绳间角度保持不变,对a 受力分析得,绳的拉力T =m a g ,所以物体a 受到绳的拉力保持不变.由滑轮性质,滑轮两侧绳的拉力相等,所以连接a 和b 绳的张力大小、方向均保持不变,C 选项错误;a 、b 受到绳的拉力大小、方向均不变,所以OO′的张力不变,A 选项错误;对b 进行受力分析,如图所示.由平衡条件得:Tcos β+f =Fcos α,Fsin α+F N +Tsin β=m b g.其中T 和m b g 始终不变,当F 大小在一定范围内变化时,支持力在一定范围内变化,B 选项正确;摩擦力也在一定范围内发生变化,D 选项正确. 3.(2017·河北冀州2月模拟)如图所示,质量为m(可以看成质点)的小球P ,用两根轻绳OP 和O′P 在P 点拴结后再分别系于竖直墙上相距0.4 m 的O 、O′两点上,绳OP 长0.5 m ,绳O′P 长0.3 m ,今在小球上施加一方向与水平成θ=37°角的拉力F ,将小球缓慢拉起.绳O′P 刚拉直时,OP 绳拉力为T 1,绳OP 刚松弛时,O′P 绳拉力为T 2,则T 1∶T 2为(sin 37°=0.6;cos 37°=0.8)( ) A .3∶4 B .4∶3 C .3∶5 D .4∶5 【解答】C 绳O′P 刚拉直时,由几何关系可知此时OP 绳与竖直方向夹角为37°,小球受力如图甲,则T 1= 4 5mg.绳OP 刚松驰时,小球受力如图乙,则T 2=4 3 mg.则T 1∶T 2=3∶5,C 项正确. 1. (多选)(2017·全国卷Ⅰ)如图,柔软轻绳ON 的一端O 固定,其中间某点M 拴一重物,用手拉住绳的另一端N.初始时,OM 竖直且MN 被拉直,OM 与MN 之间的夹角为α(α>π 2).现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角α 不变.在OM 由竖直被拉到水平的过程中( ) A .MN 上的张力逐渐增大 B .MN 上的张力先增大后减小 C .OM 上的张力逐渐增大 D .OM 上的张力先增大后减小 【解答】AD 设重物的质量为m ,绳OM 中的张力为T OM ,绳MN 中的张力为T MN .开始时,T O M =mg ,T MN =0.由于缓慢拉起,则重物一直处于平衡状态,两绳张力的合力与重物的重力mg 等大、反向. 如图所示,已知角α不变,在绳MN 缓慢拉起的过程中,角β逐渐增大,则角(α-β)逐渐减小,但角θ不变,在三角形中,利用正弦定理得: T OM α-β =mg sin θ , (α-β)由钝角变为锐角,则T OM 先增大后减小,选项 D 正确; 同理知 T MN sin β=mg sin θ ,在β由0变为π 2 的过程中,T MN 一直增大,选项A 正确. 2.(多选)(2016·全国卷Ⅰ)如图所示,一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O 点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块a ,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b.外力F 向右上方拉b ,整个系统处于静止状态.若F 方向不变,大小在一定范围内变化,物块b 仍始终保持静止,则( ) A .绳OO′的张力也在一定范围内变化 B .物块b 所受到的支持力也在一定范围内变化 C .连接a 和b 的绳的张力也在一定范围内变化 D .物块b 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化

动态平衡受力分析专题

专题 动态平衡中的三力问题 图解法分析动态平衡 在有关物体平衡的问题中,有一类涉及动态平衡。这类问题中的一部分力是变力,是动态力,力的大小和方向均要发生变化,故这是力平衡问题中的一类难题。解决这类问题的一般思路是:把“动”化为“静”,“静”中求“动”。根据现行高考要求,物体受到往往是三个共点力问题,利用三力平衡特点讨论动态平衡问题是力学中一个重点和难点,许多同学因不能掌握其规律往往无从下手,许多参考书的讨论常忽略几中情况,笔者整理后介绍如下。 方法一:三角形图解法。 特点:三角形图象法则适用于物体所受的三个力中,有一力的大小、方向均不变(通常为重力,也可能是 其它力),另一个力的方向不变,大小变化,第三个力则大小、方向均发生变化的问题。 方法:先正确分析物体所受的三个力,将三个力的矢量首尾相连构成闭合三角形。然后将方向不变的力的 矢量延长,根据物体所受三个力中二个力变化而又维持平衡关系时,这个闭合三角形总是存在,只不过形状发生改变而已,比较这些不同形状的矢量三角形, 各力的大小及变化就一目了然了。 例1.1 如图1所示,一个重力G 的匀质球放在光 滑斜面上,斜面倾角为α,在斜面上有一光滑的 不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态。今 使板与斜面的夹角β缓慢增大,问:在此过程中, 挡板和斜面对球的压力大小如何变化? 解析:取球为研究对象,如图1-2所示,球受重力G 、斜面支持力F 1、挡板支持力F 2。因为球始终处于平衡状态,故三个力的合力始终为零,将三个力矢量构成封闭的三角形。F 1的方向不变,但方向不变,始终与斜面垂直。F 2的大小、方向均改变,随着挡板逆时针转动时,F 2的方向也逆时针转动,动态矢量三角形图1-3中一画出的一系列虚线表示变化的F 2。由此可知,F 2先减小后增大,F 1随β增大而始终减小。 同种类型:例1.2所示,小球被轻质细绳系着,斜吊着放在光滑斜面上,小球质量 为m ,斜面倾角为θ,向右缓慢推动斜面,直到细线与斜面平行,在这个过程中, 绳上张力、斜面对小球的支持力的变化情况?(答案:绳上张力减小,斜面对小球 的支持力增大) 方法二:相似三角形法。 特点:相似三角形法适用于物体所受的三个力中,一个力大小、方向不变,其它二个力的方向均发生变化, 且三个力中没有二力保持垂直关系,但可以找到力构成的矢量三角形相似的几何三角形的问题 原理:先正确分析物体的受力,画出受力分析图,将三个力的矢量首尾相连构成闭合三角形,再寻找与 力的三角形相似的几何三角形,利用相似三角形的性质,建立比例关系,把力的大小变化问题转化为几何三角形边长的大小变化问题进行讨论。 例2.一轻杆BO ,其O 端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO 上,B 端 挂一重物,且系一细绳,细绳跨过杆顶A 处的光滑小滑轮,用力F 拉 住,如图2-1所示。现将细绳缓慢往左拉,使杆BO 与杆A O 间的夹角 θ逐渐减少,则在此过程中,拉力F 及杆BO 所受压力F N 的大小变化情 况是( ) A .F N 先减小,后增大 B .F N 始终不变 C .F 先减小,后增大 D.F 始终不变 解析:取BO 杆的B 端为研究对象,受到绳子拉力(大小为F )、BO 杆的支持力F N 和悬挂重物的绳子的拉力(大小为G )的作用,将F N 与G 合成,其合力与F 等值反向,如图2-2所示,将三个力矢量构成封 闭的三角形(如图中画斜线部分),力的三角形与几何三角形OBA 相似,利用相似三角形对 应边成比例可得:(如图2-2所示,设AO 高为H ,BO 长为L ,绳长l ,)l F L F H G N ==,式 中G 、H 、L 均不变,l 逐渐变小,所以可知F N 不变,F 逐渐变小。正确答案为选项B 同种类型:如图2-3 所示,光滑的半球形物体固定在水平地面上,球心正上方有一光

动态平衡模型总结(原卷)

动态平衡受力分析 在有关物体平衡的问题中,有一类涉及动态平衡。这类问题中的一部分力是变力,是动态力,力的大小和方向均要发生变化,故这是力平衡问题中的一类难题。解决这类问题的一般思路是:把“动”化为“静”,“静”中求“动”。物体受到往往是三个共点力问题,利用三力平衡特点讨论动态平衡问题是力学中一个重点和难点。 基础知识必备 方法一:三角形图解法 特点:三角形图象法则适用于物体所受的三个力中,有一力的大小、方向均不变(通常为重力,也可能是其它力),另一个力的方向不变,大小变化,第三个力则大小、方向均发生变化的问题。 方法:先正确分析物体所受的三个力,将三个力的矢量首尾相连构成闭合三角形。然后将方向不变的力的矢量延长,根据物体所受三个力中二个力变化而又维持平衡关系时,这个闭合三角形总是存在,只不过形状发生改变而已,比较这些不同形状的矢量三角形,各力的大小及变化就一目了然了。 【例1】如图所示,一个重力为G的匀质球放在光滑斜面上,斜面倾角为,在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态.今使板与斜面的夹角β缓慢增大,问:在此过程中,挡板对球的压力F N1和斜面对球的支持力F N2变化情况为()A.F N1、F N2都是先减小后增加 B.F N2一直减小,F N1先增加后减小 C.F N1先减小后增加,F N2一直减小 D.F N1一直减小,F N2先减小后增加 【练习1】如图所示,小球被轻质细绳系着,斜吊着放在光滑劈面上,小球质量为m,斜面倾角为θ,向右缓慢推动劈一小段距离,在整个过程中() A.绳上张力先增大后减小 B.绳上张力先减小后增大 C.劈对小球支持力减小 D.劈对小球支持力增大

专题:力动态平衡

图解法 1如图所示,光滑小球夹于竖直墙和装有铰链的薄板OA之间,当薄板和墙之间的夹角a逐渐增大到90°的过程中,贝9() A.小球对板的压力增大 E.小球对墙的压力减小 C.小球作用于板的压力可能小于球所受的重力 D.小球对板的压力不可能小于球所受的重力 2.如图所示,用绳索将重球挂在墙上,不考虑墙的摩擦。如果把绳的长度增加一些,则球对绳的拉力F i和球对墙的压力F2的变化情况是: A. F i增大,F2减小 B . F i减小,F2增大 C. F i和F2都减小 D . F i和F2都增大 3.如图所示,用AO、BO两根细线吊着一个重物P, AO与天花板的夹角B保持不变,用手拉着BO线由水平逆时针的方向逐渐转向竖直向上的方向,在此过程中,BO 和AO中张力的大小变化情况是 A、都逐渐变大 B、都逐渐变小 C、B O中张力逐渐变大,AO中张力逐渐变小 D、B O中张力先变小后变大,AO中张力逐渐减小到零 4.如图所示,一小球用轻绳悬于O点,用力F拉住小球,使悬线偏离竖直方向75°角,且小球始终处于平衡状态。为了使F有最小值,F与竖直方向的夹角B 应该是() A.90° B.75° C.i5° D. 5.如图所示,硬杆一端通过铰链固定在墙上的B点,另一端装有滑轮,重物用绳拴住通过滑轮固定于墙上的A点,若杆、滑轮及绳的质量和摩擦均不计,将绳的固定端从A点稍向下移,再使之平衡时,则 A.杆与竖直墙壁的夹角减小 B.绳的拉力减小,滑轮对绳的作用力增大 C.绳的拉力不变,滑轮对绳的作用力增大 D.绳的拉力、滑轮对绳的作用力都不变 6.如图所示,放在光滑斜面上的小球,一端系于固定的O点,现用外力缓慢将斜面在水平桌面上向左推移,使小球上升(最高点足够高),在斜面运动过程中,球对绳的拉力将() A .先增大后减小B.先减小后增大 C. 一直增大 D .一直减小

高一物理动态平衡专题习题和答案

高一物理动态平衡专题 习题和答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

高中物理动态平衡专题习题及答案 1. 如图所示,电灯悬挂于两墙之间,更换绳OA ,使连接点A 向上移,但保持O 点位置不变,则A 点向上移时,绳OA 的拉力( ) A .逐渐增大 B .逐渐减小 C .先增大后减小 D .先减小后增大 2. 如图所示,质量不计的定滑轮用轻绳悬挂在B 点,另一条轻绳一端系重物C ,绕过滑轮后,另一端固定在墙上A 点,若改变B 点位置使滑轮位置发生移动,但使A 段绳子始终保持水平,则可以判断悬点B 所受拉力F T 的大小变化情况是: ( ) A .若 B 向左移,F T 将增大 B .若B 向右移,F T 将增大 C .无论B 向左、向右移,F T 都保持不变 D .无论B 向左、向右移,F T 都减小 3.如图所示,绳子的两端分别固定在天花板上的A 、B 两点,开始在绳的中点O 挂一重物G ,绳子OA 、OB 的拉力分别为F 1、F 2。若把重物右移到O '点悬挂 (B O A O '<'),绳A O '和B O '中的拉力分别为' 1F 和' 2F ,则力的大小关系正确的是: ( ) A.'>11F F ,'>22F F B. '<11F F ,' <22F F C. '>11F F ,'<22F F D. '<11F F ,' >22F F 4.重力为G 的重物D 处于静止状态。如图所示,AC 和BC 两段绳子与竖直方向的夹角分别为α和β。α+β<90°。现保持α角不变,改变β角,使β角缓慢增大到90°,在β角增大过程中,AC 的张力T 1,BC 的张力T 2的变化情况为 :( ) A B O A B O O '

(完整版)动态平衡练习及例题

动态平衡问题的特征是指物体的加速度和速度始终为零。解决动态平衡问题的方法一般采用解析法和图解法。解析法是列平衡方程,找出各力之间的关系进行判断,适合多力动态平衡问题;图解法是利用平行四边形定则或三角形定则,做出若干平衡状态的示意图,根据力的有向线段的长度和角度的变化确定力的大小和方向的变化情况,适合三力动态平衡问题。 1、用与竖直方向成θ角(θ<45°)的倾斜轻绳a 和水平轻绳b 共同固定一个小球,这时绳b 的拉力为F1。现保持小球在原位置不动,使绳b 在原竖直平面内逆时转过θ角后固定,绳b 的拉力变为F2;再转过θ角固定,绳b 的拉力为F3, ( ) A .F1=F3>F2 B .F1

受力平衡动态平衡

物体的受力(动态平衡)分析及典型例题 一.几种常见力的产生条件及方向特点。 1.重力 重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力,只要物体在地球上,物体就会受到重力。 重力不是地球对物体的引力。重力与万有引力的关系是高中物理的一个小难点。 重力的方向:竖直向下。 2.弹力。 弹力的产生条件是接触且发生弹性形变。 判断弹力有无的方法:假设法和运动状态分析法。 弹力的方向与施力物体形变的方向相反,与施力物体恢复形变的方向相同。 弹力的方向的判断:面面接触垂直于面,点面接触垂直于面,点线接触垂直于线。 【例1】如图1—1所示,判断接触面对球有无弹力,已知球静止,接触面光滑。图a 中接触面对球 弹力;图b 中斜面对小球 支持力。(无 有) 【例2】如图1—2所示,判断接触面MO 、ON 对球有无弹力,已知球静止,接触面光滑。水平面ON 对球 支持力,斜面MO 对球 弹力。 (有 无) 【例3】如图1—4所示,画出物体A 所受的弹力。 a 图中物体A 静止在斜面上。 b 图中杆A 静止在光滑的半圆形的碗中。 c 图中A 球光滑,O 为圆心,O '为重心。 图1—1 a b 图1—2 图1—4 a b c

【例4】如图1—6所示,小车上固定着一根弯成α角的曲杆,杆的另一端固定一个质量为m 的球,试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向:(1)小车静止;(2)小车以加速度a 水平向右加速运动;(3)小车以加速度a 水平向左加速运动;(4)加速度满足什么条件时,杆对小球的弹力沿着杆的方向。 3.摩擦力 摩擦力的产生条件为:(1)两物体相互接触,且接触面粗糙;(2)接触面间有挤压;(3)有相对运动或相对运动趋势。 摩擦力的方向为与接触面相切,与相对运动方向或相对运动趋势方向相反。 判断摩擦力有无和方向的方法:假设法、运动状态分析法、牛顿第三定律分析法。 【例5】如图1—8所示,判断下列几种情况下物体A 与接触面间有、无摩擦力。 图a 中物体A 静止。图 b 中物体A 沿竖直面下滑,接触面粗糙。图 c 中物体A 沿光滑斜面下滑。图 d 中物体A 静止。 图a 中 摩擦力产生,图b 中 摩擦力产生,图c 中 摩擦力产生,图d 中 摩擦力产生。 (无 无 无 有) 【例6】如图1—9所示为皮带传送装置,甲为主动轮,传动过程中皮带不打滑,P 、Q 分别为两轮边缘上的两点,下列说法正确的是:( ) B A .P 、Q 两点的摩擦力方向均与轮转动方向相反 B .P 点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反, Q 点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相同 C .P 点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相同, Q 点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相反 D .P 、Q 两点的摩擦力方向均与轮转动方向相同 图1—8 图1—9

力学动态平衡问题

力学动态平衡问题 所谓动态平衡问题是指通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢的变化,而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态中。 解决动态平衡问题的思路是,①明确研究对象。②对物体进行正确的受力分析。③观察物体受力情况,认清哪些力是保持不变的,哪些力是改变的。④选取恰当的方法解决问题。 根据受力分析的结果,我们归纳出解决动态平衡问题的三种常用方法,分别是“图解法”,“相似三角形法”和“正交分解法”。 1、图解法 在同一图中做出物体在不同平衡状态下的力的矢量图,画出力的平行四边形或平移成矢量三角形,由动态力的平行四边形(或三角形)的各边长度的变化确定力的大小及方向的变化情况。 适用题型: (1)物体受三个力(或可等效为三个力)作用,三个力方向都不变,其中一个力大小改变。 例1、重G 的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间,若对小球施加一通过球心竖直向下的力F 作用,且F 缓慢增大,问在该过程中,斜面和挡板对小球的弹力的大小F 1、F 2如何变化? 解析:选取小球为研究对象,小球受自身重力G ,斜面对小球的支持力F1,挡板对小球的弹力F2和竖直向下的压力F 四个力作用,画出受力示意图如图1-2所示。因为力F 和重力G 方向同为竖直向下,所以可以将它们等效为一个力,设为F ,这样小球就等效为三个力作用,力的示意图如图1-3所示。画出以F1和F2为邻边的力的平行四边形,因为三力平衡,所以F1和F2的合力F 合与F 等大反向(如图1-4所示)。各力的方向不变,当F 增大,F 合应随之增大,对应平行四边形的对角线变长,画出另一个状态的力的矢量图(如图1-5所示),由图中平行四边形边长的变化可知F1和F2都在增大。 根据物体在三个力的作用下平衡时,这三个力一定能构成一个封闭的矢量三角 形。这样也可以将上述三个力F 、F1、F2平移成矢量三角形(如图1-6所示),由F 增大,可画出另一个状态下的矢量三角形,通过图像中三角形边长的变化容易看出 F1和F2都在增大。 图1-1 图1-2 图1-3 图1-4 图1-5 图 1-6

力学动态平衡专题

力学动态平衡专题 一、矢量三角形法 特点:物体受三个力作用, 一为恒力,大小、方向均不变(通常为重力,也可能是其它力); 一为定力,方向不变,大小变化; 一为变力,大小、方向均发生变化。 分析技巧:正确画出物体所受的三个力,先作出恒力F3,通过受力分析确定定力F1的方向,并通过F3作一条直线,与另一变力F2构成一个闭合三角形。看这个变力F2在动态平衡中的方向变化,画出其变化平行线,形成动态三角形,三角形长短的变化对应力的变化。 1.如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间.设球对墙面的压力大小为N1,球对木板的压力大小为N2,以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从水平位置开始缓慢地转到图示位置.不 计摩擦,在此过程中() A.N1始终增大,N2始终增大 B.N1始终减小,N2始终减小 C.N1先增大后减小,N2始终减小 D.N1先增大后减小,N2先减小后增大 2.如图所示,重物G系在OA、OB两根等长的轻绳上,轻绳的A端和B端挂在半圆形支架上.若

固定A端的位置,将OB绳的B端沿半圆形支架从水平位置逐渐移至竖直位置OC的过程中()A.OA绳上的拉力减小B.OA绳上的拉力先减小后增大 C.OB绳上的拉力减小 D.OB绳上的拉力先减小后增大 3.质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上.用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图1所示.用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中(?) A.F逐渐变大,T逐渐变大 B.F逐渐变大,T逐渐变小 B.F逐渐变小,T逐渐变大D.F逐渐变小,T逐渐变小 4.如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点。现用水平力F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是 () 5. A、FN保持不变,FT不断增大 B、FN不断增大,FT不断减小 C、FN保持不变,FT先增大后减小 D、FN不断增大,FT先减小后增大 二、相似三角形法 特点:物体所受的三个力中,一为恒力,大小、方向不变(一般是重力),其它两个力的方向均发生变化。

高一物理-动态平衡专题

第十五讲动态平衡专题 知识点动态平衡问题 在有关物体平衡的问题中,有一类涉及动态平衡。这类问题中的一部分力是变力,是动态力,力的大小和方向均要发生变化,故这是力平衡问题中的一类难题。解决这类问题的一般思路是:把“动”化为“静”,“静”中求“动”。根据现行高考要求,物体受到往往是三个共点力问题,利用三力平衡特点讨论动态平衡问题是力学中一个重点和难点,许多同学因不能掌握其规律往往无从下手,许多参考书的讨论常忽略几中情况。 方法一:三角形图解法。 特点:三角形图象法则适用于物体所受的三个力中,有一力的大小、方向均不变(通常为重力,也可能是其它力),另一个力的方向不变,大小变化,第三个力则大小、方向均发生变化的问题。 方法:先正确分析物体所受的三个力,将三个力的矢量首尾相连构成闭合三角形。然后将方向不变的力的矢量延长,根据物体所受三个力中二个力变化而又维持平衡关系时,这个闭合三角形总是存在,只不过形状发生改变而已,比较这些不同形状的矢量三角形,各力的大小及变化就一目了然了。知识点动态平衡问题 【典例8】如图所示,一个重力G的匀质球放在光滑斜面上,斜面倾角为α,在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态。今使板与斜面的夹角β缓慢增大,问:在此过程中,挡板和斜面对球的压力大小如何变化? 【典例9】用绳AO、BO悬挂一个重物,BO水平,O为半圆形支架的圆心,悬点A和B在支架上。悬点A固定不动,结点O保持不动,将悬点B从图中所示位置逐渐移动到C点的过程中,分析绳OA和绳OB上的拉力的大小变化情况。

方法二:相似三角形法。 特点:相似三角形法适用于物体所受的三个力中,一个力大小、方向不变,其它二个力的方向均发生变化,且三个力中没有二力保持垂直关系,但可以找到力构成的矢量三角形相似的几何三角形 的问题。 原理:先正确分析物体的受力,画出受力分析图,将三个力的矢量首尾相连构成闭合三角形,再寻找与力的三角形相似的几何三角形,利用相似三角形的性质,建立比例关系,把力的大小变化问题转化为几何三角形边长的大小变化问题进行讨论。 方法三:作辅助圆法 特点:作辅助圆法适用的问题类型可分为两种情况:①物体所受的三个力中,开始时两个力的夹角为90°,且其中一个力大小、方向不变,另两个力大小、方向都在改变,但动态平衡时两个力的夹角不变。②物体所受的三个力中,开始时两个力的夹角为90°,且其中一个力大小、方向不变,动态平衡时一个力大小不变、方向改变,另一个力大小、方向都改变。 原理:先正确分析物体的受力,画出受力分析图,将三个力的矢量首尾相连构成闭合三角形,第一种情况以不变的力为弦作个圆,在辅助的圆中可容易画出两力夹角不变的力的矢量三角形,从而轻易判断各力的变化情况。第二种情况以大小不变,方向变化的力为直径作一个辅助圆,在辅助的圆中可容易画出一个力大小不变、方向改变的的力的矢量三角形,从而轻易判断各力的变化情况。 【典例10】一轻杆BO,其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO上,B端挂一重物,且系一细绳,细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮,用力F拉住,如图2-1所示。现将细绳缓慢往左拉,使杆BO与杆A O 间的夹角θ逐渐减少,则在此过程中,拉力F及杆BO所受压力F N的大小变化情况是( ) A.F N先减小,后增大 B.F N始终不变C.F先减小,后增大 D.F始终不变 【典例11】如图所示,物体G用两根绳子悬挂,开始时绳OA水平,现将两绳同时顺时针转过90°,且保持两绳之间的夹角α不变) 90 (0 > α,物体保持静止状态,在旋转过程中,设绳OA的拉力为F1,绳OB的拉力为F2,则()。 (A)F1先减小后增大 (B)F1先增大后减小 (C)F2逐渐减小 (D)F2最终变为零

相似三角形法分析动态平衡问题

静力学解题方法2——相似三角形法 (非常好的方法,仔细分析例题,静力学受力分析三大方法之一) (1)相似三角形:正确作出力的三角形后,如能判定力的三角形与图形中已知长度的三角形(几何三角形)相似,则可用相似三角形对应边成比例求出三角形中力的比例关系,从而达到求未知量的目的。 (2)往往涉及三个力,其中一个力为恒力,另两个力的大小和方向均发生变化,则此时用相似三角形分析。相似三角形法是解平衡问题时常遇到的一种方法,解题的关键是正确的受力分析,寻找力三角形和结构三角形相似。 例1、半径为R 的球形物体固定在水平地面上,球心正上方有一光滑的小滑轮,滑轮到球面B 的距离为h ,轻绳的一端系一小球,靠放在半球上的A 点,另一端绕过定滑轮后用力拉住,使小球静止,如图1-1所示,现缓慢地拉绳,在使小球由A 到B 的过程中,半球对小球的支持力N 和绳对小球的拉力T 的大小变化的情况是( ) A 、N 变大,T 变小 B 、N 变小,T 变大 C 、N 变小,T 先变小后变大 D 、N 不变,T 变小 解析:如图1-2所示,对小球:受力平衡,由于缓慢地拉绳,所以小球运动缓慢视为始终处于平衡状态,其中重力mg 不变,支持力N ,绳子的拉力T 一直在改变,但是总形成封闭的动态三角形(图1-2中小阴影三角形)。由于在这个三角形中有四个变量:支持力N 的大小和方向、绳子的拉力T 的大小和方向,所以还要利用其它条件。实物(小球、绳、球面的球心)形成的三角形也是一个动态的封闭三角形(图1-2中大阴影三角形),并且始终与三力形成的封闭三角形相似,则有如下比例式: R N R h mg L T =+= 可得:mg R h L T += 运动过程中L 变小,T 变小。 mg R h R N += 运动中各量均为定值,支持力N 不变。正确答案D 。 例2、如图2-1所示,竖直绝缘墙壁上的Q 处由一固定的质点A ,在Q 的正上方的P 点用细线悬挂一质点B ,A 、B 两点因为带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成θ角,由于漏电使A 、B 两质点的电量逐渐减小,在电荷漏空之前 悬线对悬点P 的拉力T 大小( ) A 、T 变小 B 、T 变大 C 、T 不变 D 、T 无法确定

动态平衡问题

动态平衡问题 1.动态平衡: 指通过控制某些物理量使物体的状态发生缓慢变化。在这个过程中物体始终处于一系列平衡状态中。 2.动态平衡特征: 一般为三力作用,其中一个力的大小和方向均不变化,一个力的大小变化而方向不变,另一个力的大小和方向均变化。 3.平衡物体动态问题分析方法: (1)图解分析法 对研究对象在状态变化过程中的若干状态进行受力分析,依据某一参量的变化,在同一图中作出物体在若干状态下力的平衡图(力的平行四边形),再由动态力的平行四边形各边长度变化及角度变化确定力的大小及方向的变化情况。 动态平衡中各力的变化情况是一种常见题型。总结其特点有:合力大小和方向都不变;一个分力的方向不变,分析另一个分力方向变化时两个分力大小的变化情况。用图解法具有简单、直观的优点。 (2)相似三角形法 对受三力作用而平衡的物体,先正确分析物体的受力,画出受力分析图,再寻找与力的三角形相似的几何三角形,利用相似三角形的性质,建立比例关系,把力的大小变化问题转化为几何三角形边长的大小变化问题进行讨论。 (3)解析法 根据物体的平衡条件列方程,在解方程时采用数学知识讨论某物理量随变量的变化关系。 【例1】如图所示,轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上,圆环A 套在粗糙的水平直杆MN上。现用水平力F拉着绳子上的一点O,使 小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置,但圆环A始终保持在原 位置不动。则在这一过程中,环对杆的摩擦力Ff和环对杆的压力F N 的变化情况是( ) A、F f不变,FN不变 B、Ff增大,FN不变 C、Ff增大,FN减小 D、Ff不变,FN减小 【解析】以结点O为研究对象进行受力分析如图(a)。 由题可知,O点处于动态平衡,则可作出三力的平衡关系图如图(a)。 由图可知水平拉力增大。 以环、绳和小球构成的整体作为研究对象,作受力分析图如图(b)。 由整个系统平衡可知:FN=(mA+mB)g;Ff=F。

三力动态平衡问题的几种解法

三力动态平衡问题的几种解法 物体在几个力的共同作用下处于平衡状态,如果其中的某一个力或某几个力发生缓慢的变化,其他的力也随之发生相应的变化,在变化过程中物体仍处于平衡状态,我们称这种平衡为动态平衡。因为物体受到的力都在发生变化,是动态力,所以这类问题是力学中比较难的一类问题。因为在整个过程中物体一直处于平衡状态,所以过程中的每一瞬间物体所受到的合力都是零,这是我们解这类题的根据. 下面就举例介绍几种这类题的解题方法. 一,三角函数法 例1.(2014年全国卷1)如图,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系绕处于平衡状态。现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)。与稳定在竖直位置时相比,小球的高度() A.一定升高B.一定降低 C.保持不变D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定 解析:设L0为橡皮筋的原长,k为橡皮筋的劲度系数,小 车静止时,对小球受力分析得:F1=mg,弹簧的伸长 ,即小球与悬挂点的距离为,当小车的加速度稳定在一定值时,对小球进行受力分析如图: 得:,,解得:,弹簧的伸长: ,则小球与悬挂点的竖直方向的距离为: ,即小球在竖直方向上到悬挂点的距离减小, 所以小球一定升高,故A正确,BCD错误.故选A. 点评:这种方法适用于有两个力垂直的情形,这样才能构建直角三角形,从而根据直角三角形中的边角关系解题. 二,图解法 例2.如图所示,半圆形支架BAD上悬着两细绳OA和OB,结于圆心O,下悬重为G的物体,使OA绳固定不动,将OB绳的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖

直的位置C的过程中,如图所示,OA绳受力大小变化情况是______,OB绳受力大小变化情况是______. 解析:对O点受力分析,根据O点合力是零可知绳OA和绳OB上拉力的合力跟重力大小相等,方向相反,也就是说这个合力的大小不变方向竖直向上。根据图像OA绳受力 变小,OB绳受力先变小后变大. 点评:这种方法适用于一个力大小方向都不变,另一个力方向不变,只有第三个力大小方向都变化的情况. 三,相似三角形法 例3.(2014年上海卷)如图,竖直绝缘墙上固定一带电小球A,将带电小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处,图中AC=h。当B静止在与竖直方向夹角方 向时,A对B的静电力为B所受重力的倍,则丝线BC长度为。若A对B的静电力为B所受重力的0.5倍,改变丝线长度,使B仍能在处平衡。以后由于A 漏电,B在竖直平面内缓慢运动,到处A的电荷尚未漏完,在整个漏电过程中,丝线上拉力大小的变化情况是。

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