高一物理学案 平衡条件应用(一):动态平衡问题
(完整版)高一物理力学受力分析之动态平衡问题
动态平衡一、三角形图示法（图解法)方法规律总结：常用于解三力平衡且有一个力是恒力,另一个力方向不变的问题。
例1、如图1-17所示,重G的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。
若挡板逆时针缓慢转到水平位置,在该过程中，斜面和挡板对小球的弹力的大小F1 、F2各如何变化？答案：F1逐渐变小，F2先变小后变大变式：1、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,如图所示，用T表示OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中( A )A.F逐渐变大，T逐渐变大B。
F逐渐变大，T逐渐变小C。
F逐渐变小，T逐渐变大D。
F逐渐变小，T逐渐变小2、如图所示，一个球在两块光滑斜面板AB、AC之间,两板与水平面间的夹角均为60°,现使AB板固定，使AC板与水平面间的夹角逐渐减小,则下列说法中正确的是( A ）A。
球对AC板的压力先减小再增大B.球对AC板的压力逐渐减小C.球对AB板的压力逐渐增大D.球对AB板的压力先增大再减小二、三角形相似法方法规律总结：在三力平衡问题中,如果有一个力是恒力，另外两个力方向都发生变化，且力的矢量三角形与题所给空间几何三角形相似，可以利用相似三角形对应边的比例关系求解．例2、如图所示，AC是上端带定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆AB一端通过铰链固定在A点，另一端B悬挂一重为G的重物，且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮，用力F拉绳，开始时∠BAC＞90°，现使∠BAC缓慢变小,直到杆AB接近竖直杆AC．此过程中,杆AB所受的力（ A ）A．大小不变 B．逐渐增大C．先减小后增大 D．先增大后减小变式：1、如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔．质量为m的小球套在圆环上．一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住．现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移．在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力N的大小变化情况是( C ）A。
高中物理动态平衡教案
高中物理动态平衡教案
教学内容：动态平衡
教学目标：
1. 理解动态平衡的概念；
2. 掌握动态平衡的条件；
3. 能够应用动态平衡的原理解决实际问题。
教学重点：
1. 动态平衡的定义和特点；
2. 动态平衡的条件；
3. 动态平衡的应用。
教学难点：
1. 如何确定物体在动态平衡的状态；
2. 如何应用动态平衡原理解决实际问题。
教学准备：
1. 实验器材：小木块、绳子、起重器等；
2. 教学课件：动态平衡的示意图、动态平衡的条件等。
教学过程：
1. 导入新课：通过展示一些动态平衡的实例，引出动态平衡的概念，并与静态平衡进行比较。
2. 讲解动态平衡的条件：讲解物体在动态平衡的条件，强调物体合力为零，力矩为零。
3. 实验探究动态平衡：进行实验验证动态平衡的条件，让学生通过实验来理解动态平衡的原理。
4. 解析应用题：通过一些应用题，帮助学生掌握应用动态平衡原理解决问题的方法。
5. 练习巩固：布置一些练习题，让学生进行巩固性训练，加深对动态平衡的理解。
6. 作业布置：布置作业，要求学生进一步巩固和应用动态平衡的知识。
教学反思：
1. 教学设计是否符合学生的认知特点和学习需求；
2. 教学过程中是否充分激发学生的思考和探究能力；
3. 学生对动态平衡的理解和掌握程度如何，是否需要进一步加强。
以上是一份高中物理动态平衡教案范本，教师可根据实际情况进行适当调整和修改。
专题动态平衡 (学校教学学案)
动态平衡问题----------河南永城市高级中学蒋超英 2012/11/19 在有关物体的平衡问题中,存在着大量的动态问题.这一问题在高考试题中频频出现,因其具有一定的综合性和灵活性,所以能考查学生分析问题和解决问题的能力.所谓动态平衡问题,就是指通过控制某一物理量,使其它物理量发生缓慢变化.解动态问题的关键是抓住不变的量,依据不变的量来确定其它量的变化规律.常用的分析方法有图解法,解析法和相似三角形法。
缓慢变化的平衡问题，从宏观上看，物体是运动变化的，但从微观上理解是平衡的，即任一时刻物体均处于平衡状态。
1：利用图解法处理动态平衡问题1.图解法：所谓图解法就是通过平行四边形的邻边和对角线长短的关系或变化情况，做一些较为复杂的定性分析，从图形上一下就可以看出结果，得出结论。
题型特点：（1）物体受三个力。
（2）三个力中一个力是恒力，一个力的方向不变，由于第三个力的方向变化，而使该力和方向不变的力的大小发生变化，但二者合力不变。
解题思路：（1）明确研究对象。
（2）分析物体的受力。
（3）用力的合成或力的分解作平行四边形（也可简化为矢量三角形）。
（4）正确找出力的变化方向。
（5）根据有向线段的长度变化判断各个力的变化情况。
注意几点：（1）哪个是恒力，哪个是方向不变的力，哪个是方向变化的力。
（2）正确判断力的变化方向及方向变化的范围。
（3）力的方向在变化的过程中，力的大小是否存在极值问题。
解答“动态型”问题时，一定要认清哪些因素保持不变，哪些因素是改变的，这是解答动态问题的关键【典例】1. 如图所示，两根等长的绳子AB和BC吊一重物静止，两根绳子与水平方向夹角均为60°,现保持绳子AB与水平方向的夹角不变，将绳子BC逐渐缓慢地变化到沿水平方向，在这一过程中，绳子BC的拉力变化情况是 ()A．增大 B．先减小，后增大 C．减小 D．先增大，后减小解析：方法一：对力的处理(求合力)采用合成法，应用合力为零求解时采用图解法(画动态平行四边形法)．作出力的平行四边形，如图甲所示．由图可看出，F BC先减小后增大．甲乙特别注意：方法二：对力的处理(求合力)采用正交分解法，应用合力为零求解时采用解析法．如图乙所示，将F AB、F BC分别沿水平方向和竖直方向分解，由两方向合力为零分别列出：F AB cos 60°＝F B C sin θ，- - - - - - - -- - --- -○1F AB sin 60°＋F B C cos θ＝F B，- - - - - - - - - -○2由○1○2联立解得F BC sin(30°＋θ)＝F B/2，显然，当θ＝60°时，F BC最小，故当θ变大时，F BC先变小后变大．答案：B【典例】2.如图所示，一定质量的物块用两根轻绳悬在空中，其中绳OA固定不动，绳OB在竖直平面内由水平方向向上转动，则在绳OB由水平转至竖直的过程中，绳OB的张力的大小将（）A.一直变大B.一直变小C.先变大后变小D.先变小后变大【答案】D【解析】在绳OB转动的过程中物块始终处于静止状态，所受合力始终为零。
物理必修一动态平衡问题
物理必修一动态平衡问题
动态平衡指物体在垂直竖直向下的引力作用下，其内部各部分能保持相对静止的状态。
在物理必修一中，掌握动态平衡问题是非常重要的。
例如，考虑一个斜面上放置一个物块，物块要保持在斜面上，其重力方向必须与斜面的法向量平衡。
在解决动态平衡问题时，需要先画出受力图。
例如，对于上述斜面问题，受力图应包括重力和支持力两个力。
然后，需要应用牛顿第二定律，保证物体沿着斜面向下的分力与摩擦力之和等于零。
如果摩擦力不足以保持物块在斜面上，则物块将开始滑动。
在这种情况下，需要通过计算斜面的倾角、物块的质量和摩擦系数来确定是否会发生滑动。
掌握动态平衡问题对于解决斜面、弹簧、曲柄连杆等物理问题非常重要。
在学习过程中，需要注重练习和实践，掌握解决这些问题的技能。
高一上学期物理培优(一) 巧解动态平衡问题
高中物理培优之（一）·巧解动态平衡问题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，专题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先减小后增大归纳：二、解析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变大变式：如图所示，轻绳OA、OB系于水平杆上的A点和B点，两绳与水平杆之间的夹角均为30°，重物通过细线系于O点。
将杆在竖直平面内沿顺时针方向缓慢转动30°此过程中( )A. OA绳上拉力变大，OB绳上拉力变大B. OA绳上拉力变大，OB绳上拉力变小C. OA绳上拉力变小，OB绳上拉力变大D. OA绳上拉力变小，OB绳上拉力变小归纳：三、相似三角形方法：找到与力的矢量三角形相似的几何三角形，根据相似三角形的性质，建立比例关系，进行讨论。
2012共点力平衡条件学案
《共点力平衡条件学案——动态平衡问题》学习目标运用共点力平衡条件分析求解动态平衡问题的思路与方法学习重点共点力平衡条件应用学习难点动态平衡问题的思路与技巧一、复习回顾知识辅垫例题1.如图所示，物体重为G，绳AO与竖直方向成θ=450，绳BO水平.求:(1)绳AO的拉力.(2)绳BO的拉力.例题2.如例题1图所示，保持θ不变，将B点上移，则BO的拉力将（）A.逐渐减小B.逐渐增大C.先减小后增大D.先增大后减小二、动态平衡问题的分析方法(1)选取合适的研究对象，对其进行受力分析(2)分析题中哪些量是不变的，哪些量是变化的(3)寻找合适的平行四边形或三角形，根据变化的原因分析各量的变化情况改变悬绳的长度使之变长，试分析球对悬绳和墙壁的作用力的大小如何改变？12例题4 用轻绳把一个小球悬挂在Ｏ点，用力拉小球使悬线偏离竖直方向300，小球处于平衡状态，力Ｆ与竖直方向成θ角，如图所示，要使Ｆ取最小值，角θ应是（ ）A. 300B. 600C. 900D. 00课后思考题：1、如图所示的装置中，用细线悬挂一小球并放置在光滑斜面上，当用力拉斜面，使其缓慢的向左移动的过程中，细线对小球的拉力＿＿，小球对斜面的压力＿＿． A.变大 B.先变大后变小 C.变小 D.先变小后变大2、有一直角支架AOB ，AO 水平放置，表面粗糙，OB 竖直向下，表面光滑。
AO 上套有小环P ，OB 上套有小环Q ，两环质量均为m ，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图1-12所示）。
现将P 环向左移动一小段距离，两环再次达到平衡，那么将平衡后的状态和原来的平衡状态比较，AO 杆对P 环的支持力N 和细绳上的拉力T 的变化情况是A.N 不变，T 变大B.N 不变，T 变小C.N 变大，T 变大D.N 变大，T 变小3、在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A ， A 与竖直墙之间放一光滑圆球B ，整个装置处于静止状态。
高一物理动态平衡
高一物理中的动态平衡是指物体在受到力的作用下，保持匀速直线运动或静止的状态。
以下是关于高一物理动态平衡的一些重要知识点：
1. 牛顿第一定律：也称为惯性定律，它表明物体将保持匀速直线运动或静止状态，除非受到外力的作用。
2. 力的平衡：当物体所受到的合力为零时，物体处于力的平衡状态。
这意味着物体不会改变其速度或位置。
3. 平衡方程：对于物体在水平面上的动态平衡问题，可以根据牛顿第二定律和力的平衡原理建立平衡方程。
例如，对于水平拉扯的物体，拉力等于摩擦力。
4. 惯性力：当物体在进行加速或减速运动时，会产生一个与运动方向相反的惯性力，也称为惯性反作用力。
惯性力的大小与物体的质量和加速度相关。
5. 重力和支持力：在考虑动态平衡时，需要考虑物体所受到的重力和支持力。
当物体竖直上升或下降时，重力与支持力之间的关系可以用来分析物体的运动状态。
6. 摩擦力：摩擦力是一种阻碍物体相对运动的力。
在动态平衡问题
中，需要考虑摩擦力的大小和方向。
7. 斜面上的动态平衡：当物体放置在倾斜角度不为零的斜面上时，需要考虑斜面的倾斜角度和重力分解等因素，以确定物体是否处于动态平衡状态。
了解这些基本知识后，你可以通过解决一些相关问题和练习来深入理解高一物理中的动态平衡概念。
此外，实际观察和实验也是加深对动态平衡的理解的有效方法。
高中物理力的动态平衡专题
高中物理力的动态平衡专题高中物理力的动态平衡专题动态平衡是高中物理力学中的一个重要概念，它描述了物体在受到多个力的作用下保持平衡的状态。
在这个专题中，我们将探讨动态平衡的原理、应用和实验方法。
首先，我们来了解一下什么是动态平衡。
在物理学中，力是指物体受到的作用，它可以改变物体的状态或形状。
当一个物体受到多个力的作用时，如果这些力之间相互抵消，且合力为零，则称该物体处于静态平衡状态。
而当一个物体在运动过程中受到多个力的作用时，如果这些力之间相互抵消，且合力为零，则称该物体处于动态平衡状态。
那么，在实际生活中有哪些例子可以说明动态平衡呢？我们可以想象一个人骑自行车的情景。
当人骑自行车时，他需要施加向前的推力来克服摩擦和空气阻力，并保持匀速运动。
这时候，人和自行车之间存在着多个相互作用的力：重力、摩擦、空气阻力等。
只有当这些作用力之间相互抵消，且合力为零时，人和自行车才能保持平衡状态，实现动态平衡。
在物理学中，我们可以通过实验来验证动态平衡的原理。
一种常见的实验方法是使用力传感器和数据采集器来测量物体受到的力。
我们可以在一个水平桌面上放置一个小球，并用力传感器测量小球受到的重力和支持力。
如果这两个力之间相互抵消，且合力为零，则说明小球处于动态平衡状态。
除了实验方法外，我们还可以通过数学模型来描述动态平衡。
在物理学中，我们可以使用牛顿第二定律来计算物体所受的合力。
根据牛顿第二定律的公式F=ma，其中F表示合力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
如果一个物体处于动态平衡状态，则它的加速度为零，即a=0。
因此，根据牛顿第二定律可以得出，在动态平衡状态下合力为零。
动态平衡在现实生活中有着广泛的应用。
例如，在建筑工程中，设计师需要考虑建筑物所受到的各种外部作用力，并确保建筑物能够在这些力的作用下保持动态平衡，以确保建筑物的结构稳定和安全。
此外，在机械工程中，工程师需要设计各种机械装置，以确保它们在运动过程中能够保持动态平衡，以提高效率和减少能量损失。
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B 高一物理学案
平衡条件应用（一）:动态平衡问题
【课前案】
【学习目标】
1. 知道什么是动态平衡问题。
2. 掌握动态平衡的两种处理方法——图解法、解析法、相似三角形法。
【知识梳理】
1. 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变化，而整个过程中物体又处于
一系列的平衡状态。
2. 动态平衡的处理方法
（1）图解法 ：通过画出不同情况下的平行四边形来判断出力的变化情况的方法。
使用条件：物体只受三个力，一个力不变，一个力方向不变，第三个力大小方向都变化。
一般步骤：①将不变的力反向延长至等长以它为对角线，②以另外两个力为邻边，做平行四边形，平行四边形的两边长即为此时两个力的大小。
③改变第三个力的方向，再次作出平行四边形，两邻边即为此时两个力的大小；④重复几次，由平行四边形不同情况下的边长即可判断两个力的变化情况。
注意事项：①不管第三个力如何变化，平行四边形对角线始终不变。
②方向变化的力若能与方向不变的力垂直，这时的平行四边形一定要作出来，此时有极值出现。
（2）解析法
解析法即通过受力分析，根据平衡条件列方程，解出所求量与变量之间的关系式，根据变量的变化规律确定所求量的变化规律。
（3）相似三角形法
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。
课中案
例1.如图所示，电灯悬挂于两墙壁之间，更换水平绳OA 使连接点A 向上移动，而保持O 点的位置不变，则A 点向上移动时( )
A.绳OB 的拉力逐渐增大
B.绳OB 的拉力逐渐减小
C.绳OA 的拉力先增大后减小
D.绳OA 的拉力先减小后增大
O α
例2.如图，在人缓慢向右运动的过程中，物体A 缓慢上升，若人对地面的压力为N ，人受到的摩擦力为f ，人拉绳的力为T ，则人在缓慢运动中( )
A.N 、f 和T 都增大
B.N 和f 增大，T 不变
C.N 、f 和T 都减小
D.N 增大，f 减小，T 不变
例3.如图所示，固定在水平面上的光滑半球，球心O 的正上方固定一小定滑轮，细线一端拴一小球A ，另一端绕过定滑轮，今将小球从图中位置缓慢拉至B 点，在小球达到B 点之前过程中，小球对半球的压力N 、细线的拉力T 的大小变化情况是（ ）
A ．N 变大、T 变大
B ．N 变小、T 变大
C ．N 不变、T 变小
D ．N 变大、T 变小
例4. 如右图所示，长为5m 的细绳，两端分别系于竖立地面相距为4m 的两杆A 、B 点。
绳上挂一个光滑的轻质滑轮，其下端连着一重为6N 的物体。
求:（1）平衡时，绳中的拉力多大?
（2）若A 点向下移动，绳中的拉力多大？
（3）若两杆之间的距离变为3m ，绳中的拉力多大？
课后案
1.如图所示，在倾角为α的斜面上，放一质量为m 的小球，小球和斜坡及挡板间均无摩擦，当档板绕O 点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中，则有（ ）
A ．斜面对球的支持力逐渐增大
B ．斜面对球的支持力逐渐减小
C ．档板对小球的弹力先减小后增大
D ．档板对小球的弹力先增大后减小
2．如图所示，在细绳的下端挂一物体，用力F拉细绳，使细绳偏离竖直方向的角度
为α，且保持角α不变，现欲使拉力F的值最小，则拉力F与水平方向的夹角β
和拉力的最小值分别是( )
A.β=0,F=mgtanα
B.β=900,F=mg
C.β=α,F=mgsinα
D.β=α,F=mgcosα
3.如图所示，AC是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点，另一端B悬挂一重为G的重物，且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A.现用力F拉绳，开始时∠BCA>90°，使∠BCA缓慢减小，直到杆BC接近竖直杆AC.此过程中，杆BC所受的力( )
A.大小不变
B.逐渐增大
C.逐渐减小
D.先增大后减小
4．放在水平地面上的物块受到一个与水平方向成α角斜向下方的力F的作用，物块在水平地面上始终处于静止状态，如图所示。
如果保持力F的大小不变，而使力F与水平方向的夹角α减小，那么，地面受到的压力N和物块受到的摩擦力f的变化情况是( )
A．N变小，f变大 B．N变大，f变小
C．N变小，f变小 D．N变大，f变大
5.如图所示，一物体静止在斜面上，当斜面的倾角逐渐增大时，物体仍然静止在斜面上，则( )
A.物体所受的摩擦力逐渐增大
B.物体所受重力和支持力的合力逐渐增大
C.物体所受的重力和静摩擦力的合力逐渐增大
D.物体所受的重力、支持力和静摩擦力的合力逐渐增大
6．如图所示，小球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上，当细绳由水
平方向逐渐向上偏移时，细绳上的拉力将（）
A. 逐渐增大
B. 逐渐减小
C. 先增大后减小
D. 先减小后增大
7．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
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，将木板从图示位置开始缓慢转到水平位置。
不计摩擦，在此过程中（）
A.N1始终减小，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
8.如图所示，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T1。
现保持小球在原位置不动，使绳b在原竖直平面内逆时针转过θ角固定，绳b的拉力变为T2；再转过θ角固定,绳b的拉力为T3，则（）
A．T1=T3＞T2
B．T1＜T2＜T3
C．T1=T3＜T2
D．绳a的拉力减小
9.如图所示，人站在岸上通过定滑轮用绳牵引小船，若水的阻力恒定
不变，则在船匀速靠岸的过程中（）
A．绳的拉力不断增大B．绳的拉力保持不变
C．船受到的浮力不变D．船受到的浮力减小
10.如图所示，晾晒衣服的绳子轻且光滑，悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的，轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点，衣服处于静止状态．如果保持绳子A端位置不变，将B端分别移动到不同的位置。
下列判断正确的是 ( )
A．B端移到B1位置时，绳子张力不变
B．B端移到B2位置时，绳子张力变小
C．B端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时,绳子张力变大
D．B端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变小。