力的动态平衡专题 ppt课件
合集下载
高中物理必修一动态平衡
大，所以船的浮力减小．故
A、C正确
【变式训练】如图所示，质量分别为m、M的两个物体，系在一
根绕过定滑轮的轻绳两端，M放在水平地板上，m悬在空中，若
将M沿水平地面向右移动少许（仍保持平衡状态），则（ ）
A．绳中张力变大
BC B．M对地面的压力变大
C．M所受的静摩擦力变大
D．滑轮轴所受的压力变大
总结
（1）受力分析 （2）构建力的三角形(通过平移） （3）确定大小方向都不变的力（边），确定方 向不 变、大小变化的力（边） （4）通过活动大小方向都可变的力（边），得 到该力的变化情况 注意：进行第4步的时候不能改变3中的结论
【典例2】 右图所示为半圆形支架BAD，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 形支架从水平位置逐渐移至竖直位置C的过程中，分析OA绳和OB
动态平衡
动态平衡
定义：物体受到几个变力的作用而处于平衡态，我们把 这类问题叫做共点力的动态平衡。 处理方法：图解法、解析法、相似三角形法（极少）
基本思路：化“动”为“静”，“静”中求“动”
图解法
1、图解法特点： （1）物体受三个力 （2）有一个力大小方向都不变 （3）物体受三个力；有一个力大小方向始终不变 （一般是重力）；还有一个力的方向不变 （2）做辅助圆：开始时两力的夹角是90°，其中一个力大 小方向都不变，另外两个力方向改变，但动态平衡时两力夹 角不变。 （3）相似三角形：一个力大小方向都不变，另外两个力方 向改变，且无二力保持垂直。 2、解析法 （1）变力用恒力和三角函数表示出来 （2）四个力用正交分解 3、极值法
BC 程中,下列说法正确的是(
)
A.F1逐渐增大
B.F1先增大后减小
高考物理总复习课件：第11课时 共点力的动态平衡问题(题型研究课)
[答案] C
物体受三个力平衡时，这三个力通过平移可以组成封闭 的三角形，这个三角形是矢量三角形，如果通过画辅助线可 以得到一个几何三角形，并且这两个三角形相似，则可以用 相似三角形法解答这类平衡问题。
[集训冲关] 1.(多选)(2017·开封模拟)如图所示，质量均为 m
的小球 A、B 用劲度系数为 k1 的轻弹簧相连，B 球用长为 L 的细绳悬于 O 点，A 球固定在 O 点
下列判断正确的是
()
A．推力 F 先增大后减小
B．推力 F 一直减小
C．物块受到的摩擦力先减小后增大
D．物块受到的摩擦力一பைடு நூலகம்不变
[解析] 对物块受力分析，建立如图所
示的坐标系。由平衡条件得，
Fcos θ－Ff＝0， FN－(mg＋Fsin θ)＝0，
又
Ff＝μFN，联立可得
F＝cos
μmg θ－μsin
解析：球 B 受力情况如图所示，墙对球 B 的 作用力及 A 对球 B 的作用力的合力与 F 及 重力的合力大小相等，方向相反，故当 F 增 大时，B 对 A 的压力增大，即 F2 增大，同理 可知，墙对 B 的作用力 F1 增大；对整体分析，整体竖直方向 受重力、支持力及压力 F，水平方向受墙的作用力 F1 和地面 对 A 的摩擦力为 F3 而处于平衡，由平衡条件得，当 F 增大时， 地面对 A 的摩擦力 F3 增大，故选项 C 正确。 答案：C
A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大
[解析] 因为 G、FN、FT 三力共点 平衡，故三个力可以构成一个矢量三角 形，如图所示，G 的大小和方向始终不 变，FN 的方向不变，大小可变，FT 的大 小、方向都在变，在绳向上偏移的过程中，可以作出一系列 矢量三角形，显而易见在 FT 变化到与 FN 垂直前，FT 是逐渐 变小的，然后 FT 又逐渐变大。故正确答案为 D。
物体受三个力平衡时，这三个力通过平移可以组成封闭 的三角形，这个三角形是矢量三角形，如果通过画辅助线可 以得到一个几何三角形，并且这两个三角形相似，则可以用 相似三角形法解答这类平衡问题。
[集训冲关] 1.(多选)(2017·开封模拟)如图所示，质量均为 m
的小球 A、B 用劲度系数为 k1 的轻弹簧相连，B 球用长为 L 的细绳悬于 O 点，A 球固定在 O 点
下列判断正确的是
()
A．推力 F 先增大后减小
B．推力 F 一直减小
C．物块受到的摩擦力先减小后增大
D．物块受到的摩擦力一பைடு நூலகம்不变
[解析] 对物块受力分析，建立如图所
示的坐标系。由平衡条件得，
Fcos θ－Ff＝0， FN－(mg＋Fsin θ)＝0，
又
Ff＝μFN，联立可得
F＝cos
μmg θ－μsin
解析：球 B 受力情况如图所示，墙对球 B 的 作用力及 A 对球 B 的作用力的合力与 F 及 重力的合力大小相等，方向相反，故当 F 增 大时，B 对 A 的压力增大，即 F2 增大，同理 可知，墙对 B 的作用力 F1 增大；对整体分析，整体竖直方向 受重力、支持力及压力 F，水平方向受墙的作用力 F1 和地面 对 A 的摩擦力为 F3 而处于平衡，由平衡条件得，当 F 增大时， 地面对 A 的摩擦力 F3 增大，故选项 C 正确。 答案：C
A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大
[解析] 因为 G、FN、FT 三力共点 平衡，故三个力可以构成一个矢量三角 形，如图所示，G 的大小和方向始终不 变，FN 的方向不变，大小可变，FT 的大 小、方向都在变，在绳向上偏移的过程中，可以作出一系列 矢量三角形，显而易见在 FT 变化到与 FN 垂直前，FT 是逐渐 变小的，然后 FT 又逐渐变大。故正确答案为 D。
高中物理课件(人教版2019必修第一册)专题 物体的动态平衡问题(课件)
(2)轻杆BC对C端的支持力；
(3)轻杆HG对G端的支持力。
解析：
题图甲和乙中的两个物体M1、M2都处于平衡状
态，根据平衡的条件，首先判断与物体相连的
细绳，其拉力大小等于物体的重力；分别取C点
和G点为研究对象，进行受力分析如图甲和乙所
示，根据平衡规律可求解。
(2)图甲中，三个力之间的夹角都为120°，根据平衡规律有
C.A对B的弹力增大
D.墙壁对B的弹力减小
解析:对B球受力分析,受到重力mg、A球对B球的弹力N'和墙壁对B球的弹力N,如图所
示:当A球向左移动后,A球对B球的支持力的方向不断变化,根据平衡条件并结合合成法
知:A球对B球的弹力和墙壁对B球的弹力N都在不断减小,故C错误,D正确;由于A缓慢地
向左移动,A处于动态平衡过程,A所受合
力始终为零,A所受合力不变,故B错误;对A和B整
体受力分析,受到总重力G、地面支持力FN,推力
F、墙壁的弹力N,水平面对它的摩擦力f,如图所示:
根据平衡条件有:F=N+f,FN=G,地面的支持力不变,
FN2
G
G
FN2
【例题】如图所示，电灯悬挂于O点，三根绳子的拉力分别为TA、TB、TC，保持
O点的位置不变，绳子的悬点B也不变，则悬点A向上移动的过程中，下列说法
正确的是（ D ）
A、TA、TB一直减少；
B、TA一直增大，TB一直减少；
TB
C、TA先增大后减少，TB先减少后增大；
D、TA先减少后增大，TB一直减少；
FN不变，故B正确。
【例题】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
(3)轻杆HG对G端的支持力。
解析：
题图甲和乙中的两个物体M1、M2都处于平衡状
态，根据平衡的条件，首先判断与物体相连的
细绳，其拉力大小等于物体的重力；分别取C点
和G点为研究对象，进行受力分析如图甲和乙所
示，根据平衡规律可求解。
(2)图甲中，三个力之间的夹角都为120°，根据平衡规律有
C.A对B的弹力增大
D.墙壁对B的弹力减小
解析:对B球受力分析,受到重力mg、A球对B球的弹力N'和墙壁对B球的弹力N,如图所
示:当A球向左移动后,A球对B球的支持力的方向不断变化,根据平衡条件并结合合成法
知:A球对B球的弹力和墙壁对B球的弹力N都在不断减小,故C错误,D正确;由于A缓慢地
向左移动,A处于动态平衡过程,A所受合
力始终为零,A所受合力不变,故B错误;对A和B整
体受力分析,受到总重力G、地面支持力FN,推力
F、墙壁的弹力N,水平面对它的摩擦力f,如图所示:
根据平衡条件有:F=N+f,FN=G,地面的支持力不变,
FN2
G
G
FN2
【例题】如图所示，电灯悬挂于O点，三根绳子的拉力分别为TA、TB、TC，保持
O点的位置不变，绳子的悬点B也不变，则悬点A向上移动的过程中，下列说法
正确的是（ D ）
A、TA、TB一直减少；
B、TA一直增大，TB一直减少；
TB
C、TA先增大后减少，TB先减少后增大；
D、TA先减少后增大，TB一直减少；
FN不变，故B正确。
【例题】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
3_5_2共点力的平衡——动态平衡、图解法、解析法 课件-高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
位置抬到b位置的过程中，诺诺相对木板静止，在b位置诺诺恰要下滑；刘
老师接着把木板从b位置缓慢抬到c位置的过程中，诺诺沿木板开心地下滑
到底端。关于诺诺的受力情况下列说法正确的有（ABD ）
A．从a位置到b位置，诺诺所受摩擦力逐渐变大
B．从a位置到b位置，诺诺所受支持力逐渐变小
C．从a位置到b位置，诺诺所受支持力逐渐变大
2．处理动态平衡问题常用的方法
一个力是恒力，大小、方向均不变；另两个是变力，
(1)图解法：
其中一个是方向不变的力，另一个是大小、方向均改变的力．
[针对训练3] (多选)如图所示，用一根细线系住重力为G、半径为R的
球，其与倾角为α的光滑斜劈接触，处于静止状态，球与斜面的接触面
非常小，细线悬点O固定不动，将斜劈从图示位置缓慢水平向左移动直
）
C
A．支持力不变
B．支持力变小
C．摩擦力变小
D．摩擦力变大
至细线与斜面平行的过程中，下列说法正确的是(
)
CD
A．细线对球的拉力
先减小后增大
B．细线对球的拉力
先增大后减小
C．细线对球的拉力
一直减小
D．细线对球的拉力的最小值等于Gsin α
例2.(多选)刘老师周末在家陪儿子诺诺玩耍，他找来一块长木板放在地面，
把诺诺放在木板左端，然后缓缓抬起左端，如图所示。刘老师把木板从 a
活杆：轻杆用光滑的转轴或铰链连接，弹力一定沿杆（否则转动）
死杆：轻杆插入墙中(固定)，弹力就不一定沿杆
系统集成P99
2．如图所示的几种情况中，不计绳、弹簧测力计、各滑轮的质量，不
计一切摩擦，物体质量都为m，且均处于静止状态，有关角度如图所示
．弹簧测力计的示数FA、FB、FC、FD由大到小的排列顺序是(
老师接着把木板从b位置缓慢抬到c位置的过程中，诺诺沿木板开心地下滑
到底端。关于诺诺的受力情况下列说法正确的有（ABD ）
A．从a位置到b位置，诺诺所受摩擦力逐渐变大
B．从a位置到b位置，诺诺所受支持力逐渐变小
C．从a位置到b位置，诺诺所受支持力逐渐变大
2．处理动态平衡问题常用的方法
一个力是恒力，大小、方向均不变；另两个是变力，
(1)图解法：
其中一个是方向不变的力，另一个是大小、方向均改变的力．
[针对训练3] (多选)如图所示，用一根细线系住重力为G、半径为R的
球，其与倾角为α的光滑斜劈接触，处于静止状态，球与斜面的接触面
非常小，细线悬点O固定不动，将斜劈从图示位置缓慢水平向左移动直
）
C
A．支持力不变
B．支持力变小
C．摩擦力变小
D．摩擦力变大
至细线与斜面平行的过程中，下列说法正确的是(
)
CD
A．细线对球的拉力
先减小后增大
B．细线对球的拉力
先增大后减小
C．细线对球的拉力
一直减小
D．细线对球的拉力的最小值等于Gsin α
例2.(多选)刘老师周末在家陪儿子诺诺玩耍，他找来一块长木板放在地面，
把诺诺放在木板左端，然后缓缓抬起左端，如图所示。刘老师把木板从 a
活杆：轻杆用光滑的转轴或铰链连接，弹力一定沿杆（否则转动）
死杆：轻杆插入墙中(固定)，弹力就不一定沿杆
系统集成P99
2．如图所示的几种情况中，不计绳、弹簧测力计、各滑轮的质量，不
计一切摩擦，物体质量都为m，且均处于静止状态，有关角度如图所示
．弹簧测力计的示数FA、FB、FC、FD由大到小的排列顺序是(
高中物理课件动态平衡(正弦定理)-2024鲜版
高中物理课件动态平衡(正 弦定理)
2024/3/28
1
目录
2024/3/28
• 课程介绍与目标 • 基础知识回顾 • 动态平衡问题分析方法 • 正弦定理在动态平衡中应用举例 • 学生实验操作与探究 • 课程总结与拓展延伸
2
01
课程介绍与目标
2024/3/28
3
动态平衡概念引入
平衡状态与动态平衡
数值法
借助计算机进行数值计算，模拟系统平衡过程。 适用于大型复杂系统，能够得到数值解。
2024/3/28
24
正弦定理在物理中其他应用
力学
用于解决共点力平衡问 题，如三力平衡、多力 平衡等。
2024/3/28
电磁学
用于计算交流电路中的 电流、电压和功率等参 数。
光学
用于分析光的干涉、衍 射和偏振等现象，以及 计算光程差和光强分布 等。
连接体动态平衡
研究连接体在动态过程中的平衡条件，结合正弦定理求解相关物 理量。
典型例题解析
通过具体例题，讲解如何利用正弦定理解决连接体动态平衡问题 。
18
05
学生实验操作与探究
2024/3/28
19
实验器材准备和检查
2024/3/28
准备实验器材
滑轮、细绳、质量块、测力计、 量角器等。
检查实验器材
解释平衡状态的概念，引入动态平衡作为特 殊类型的平衡，其中物体在受到外力作用时 仍能保持平衡。
动态平衡的条件
阐述动态平衡的条件，即物体所受合外力为 零，但各分力可能随时间变化。
实例分析
通过具体实例，如悬挂的物体在风中的摆动 ，帮助学生理解动态平衡的概念。
2024/3/28
4
2024/3/28
1
目录
2024/3/28
• 课程介绍与目标 • 基础知识回顾 • 动态平衡问题分析方法 • 正弦定理在动态平衡中应用举例 • 学生实验操作与探究 • 课程总结与拓展延伸
2
01
课程介绍与目标
2024/3/28
3
动态平衡概念引入
平衡状态与动态平衡
数值法
借助计算机进行数值计算，模拟系统平衡过程。 适用于大型复杂系统，能够得到数值解。
2024/3/28
24
正弦定理在物理中其他应用
力学
用于解决共点力平衡问 题，如三力平衡、多力 平衡等。
2024/3/28
电磁学
用于计算交流电路中的 电流、电压和功率等参 数。
光学
用于分析光的干涉、衍 射和偏振等现象，以及 计算光程差和光强分布 等。
连接体动态平衡
研究连接体在动态过程中的平衡条件，结合正弦定理求解相关物 理量。
典型例题解析
通过具体例题，讲解如何利用正弦定理解决连接体动态平衡问题 。
18
05
学生实验操作与探究
2024/3/28
19
实验器材准备和检查
2024/3/28
准备实验器材
滑轮、细绳、质量块、测力计、 量角器等。
检查实验器材
解释平衡状态的概念，引入动态平衡作为特 殊类型的平衡，其中物体在受到外力作用时 仍能保持平衡。
动态平衡的条件
阐述动态平衡的条件，即物体所受合外力为 零，但各分力可能随时间变化。
实例分析
通过具体实例，如悬挂的物体在风中的摆动 ，帮助学生理解动态平衡的概念。
2024/3/28
4
动态平衡问题
A．第一次轻绳的拉力逐渐增大 B．第一次半圆环受到的压力逐渐减小
C．小圆环第一次在 N 点与第二次在 N 点时，轻Байду номын сангаас的拉力相等 D．小圆环第一次在 N 点与第二次在 N 点时，半圆环受到的压力相等
针对训练 1、(2021·安徽合肥高三质检)如图所示，两小球 A、B 固定在一轻质细杆的两端， 其质量分别为 m1 和 m2.将其放入光滑的半圆形碗中，当细杆保持静止时，圆的半径 OA、OB 与竖直方向夹角分别为 30°和 45°，则 m1 和 m2 的比值为( A )
动态平衡问题
一．动态平衡
是指平衡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，所 以叫动态平衡。
基本思路：
化“动”为“静”，“静”中求“动”。
二、解决动态平衡方法
1、图解法：图解法分析物体动态平衡问题时，一般物体只受三个 力作用，且其中一个力大小、方向均不变，另一个力的方向不变， 第三个力大小、方向均变化． (1)用力的矢量三角形分析力的最小值问题的规律：
（1）特点：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，则此时用力的矢量三角形与空间几何三角形相似。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，寻找力三角形和几何 三角形相似，可利用相似三角形对应边成比例进行计算，注意：构建三角形时可 能需要画辅助线。
程中( C )
A．球对 BC 边的压力一直增大 B．球对 BC 边的压力一直减小 C．球对 BC 边的压力先增大后减小 D．球对 BC 边的压力先减小后增大
针对训练 1.(2021·辽宁模拟)(多选)如图所示，处于竖直平面内的正六边形 ABCDEF，可绕 过 C 点且与平面垂直的水平轴自由转动，该金属框架的边长为 L，中心记为 O，用两根不可 伸长、长度均为 L 的轻质细线将质量为 m 的金属小球悬挂于 A、E 两个顶点并处于静止状 态．现顺时针缓慢转动框架，转过 90°角，重力加速度为 g，在整个转动过程中，下列说法 中正确的是( BD ) A．细线 OA 中拉力的最大值为 mg B．细线 OE 中拉力的最大值为2 3 3mg C．细线 OA 中拉力逐渐增大 D．细线 OE 中拉力逐渐减小
C．小圆环第一次在 N 点与第二次在 N 点时，轻Байду номын сангаас的拉力相等 D．小圆环第一次在 N 点与第二次在 N 点时，半圆环受到的压力相等
针对训练 1、(2021·安徽合肥高三质检)如图所示，两小球 A、B 固定在一轻质细杆的两端， 其质量分别为 m1 和 m2.将其放入光滑的半圆形碗中，当细杆保持静止时，圆的半径 OA、OB 与竖直方向夹角分别为 30°和 45°，则 m1 和 m2 的比值为( A )
动态平衡问题
一．动态平衡
是指平衡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，所 以叫动态平衡。
基本思路：
化“动”为“静”，“静”中求“动”。
二、解决动态平衡方法
1、图解法：图解法分析物体动态平衡问题时，一般物体只受三个 力作用，且其中一个力大小、方向均不变，另一个力的方向不变， 第三个力大小、方向均变化． (1)用力的矢量三角形分析力的最小值问题的规律：
（1）特点：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，则此时用力的矢量三角形与空间几何三角形相似。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，寻找力三角形和几何 三角形相似，可利用相似三角形对应边成比例进行计算，注意：构建三角形时可 能需要画辅助线。
程中( C )
A．球对 BC 边的压力一直增大 B．球对 BC 边的压力一直减小 C．球对 BC 边的压力先增大后减小 D．球对 BC 边的压力先减小后增大
针对训练 1.(2021·辽宁模拟)(多选)如图所示，处于竖直平面内的正六边形 ABCDEF，可绕 过 C 点且与平面垂直的水平轴自由转动，该金属框架的边长为 L，中心记为 O，用两根不可 伸长、长度均为 L 的轻质细线将质量为 m 的金属小球悬挂于 A、E 两个顶点并处于静止状 态．现顺时针缓慢转动框架，转过 90°角，重力加速度为 g，在整个转动过程中，下列说法 中正确的是( BD ) A．细线 OA 中拉力的最大值为 mg B．细线 OE 中拉力的最大值为2 3 3mg C．细线 OA 中拉力逐渐增大 D．细线 OE 中拉力逐渐减小
专题动态平衡问题课件高一上学期物理人教版
解析 以O点为研究对象，受力分析如图甲，F与FT的合力与重 力mg等大反向，当用水平向左的力缓慢拉动O点时，绳OA段与 竖直方向的夹角θ变大，由图可知F变大，FT变大。
3.一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FN1，木 板对球的压力大小为FN2.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.不计一切摩擦，在此过程中
1,(多选)如图1所示，在倾角为α的斜面上，放一质量为m的小球，小球 和斜面及挡板间均无摩擦，当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的 过程中( ) 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.挡板对小球的弹力先减小后增大 D.挡板对小球的弹力先增大后减小
2. 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FT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，FT逐渐变大B.F逐渐变大，FT逐渐变小 C.F逐渐变小，FT逐渐变大D.F逐渐变小，FT逐渐变小
，小球对木板的压力大小为 θ
F2＝FN2＝ G sin
， θ
木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置的过程中，θ增大，则 F1 一直减小，F2
一直减小，故选项 C 正确。
方法二：图解法(1)适用情况：物体只受三个力作用，且其中一个力的大小、方向均不变， 另一个力的方向不变，第三个力大小、方向均变化。(2)解题技巧：对研究对象进行受力 分析，再根据平行四边形定则或三角形定则画出不同状态下力的矢量图，然后根据有向 线段的变化判断各个力大小、方向的变化情况
状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.
已知M始终保持静止，则在此过程中( )
动态平衡完整版PPT课件
(1)若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小． (2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推 力与此时地板对拖把的正压力的比值为 λ. 已知存在一临界角 θ0，若 θ≤θ0，则不管 沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖 把从静止开始运动．求这一临界角的正 切 tanθ0.
μ (1)sinθ－μcosθ mg (2) λ
动滑轮A下．吊变一大重B物．，变不小计C．一不切变摩擦D，．那无么法细确线定上张力的变化情况为B
变式1 如以以下图所示，不可伸长的细线一端 固定于竖直墙上的O点，拉力F通过一个轻质定滑轮和 轻质动滑轮竖直作用于细线的另一端，假设重物M在力
F的作用下缓缓上升，拉力F的变化情A况为
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定
力为F2，那么 A
A．坐着比躺着时F1大 B．躺着比坐着时F1大 C．坐着比躺着时F2大 D．躺着比坐着时F2大
第3讲 受力分析、共点力作用下物体的平衡
复习目标 1.掌握临界与极值问题的常用方法 第3课时
考点三 平衡中的临界与极值问题
例 4 如图所示，一质量 m ＝0.4 kg 的小物块，以 v0＝2 m/s 的初速 度，在与斜面成某一夹角的拉力 F 作用 下，沿斜面向上做匀加速运动，经 t＝2 s 的时间物块由 A 点运 动到 B 点，A、B 之间的距离 L＝10 m．已知斜面倾角 θ＝30°， 物块与斜面之间的动摩擦因数 μ＝ 33.重力加速度 g 取 10 m/s2.
当堂训练
（14 分）(2015·山东德州五校高三联考)如图所示，楼梯 口一倾斜的天花板与水平地面成 37°，一装潢工人手持木 杆绑着刷子粉刷天花板，工人所持木杆对刷子的作用力始 终保持竖直向上，大小为 F＝10 N，刷子的质量为 m＝0.5 kg，刷子可视 为质点，刷子与天花板间的动摩擦因数 μ＝0.5，天花板长为 L＝4 m，取 g＝10 m/s2，试求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) (1)刷子沿天花板向上的加速度大小； (2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间。
μ (1)sinθ－μcosθ mg (2) λ
动滑轮A下．吊变一大重B物．，变不小计C．一不切变摩擦D，．那无么法细确线定上张力的变化情况为B
变式1 如以以下图所示，不可伸长的细线一端 固定于竖直墙上的O点，拉力F通过一个轻质定滑轮和 轻质动滑轮竖直作用于细线的另一端，假设重物M在力
F的作用下缓缓上升，拉力F的变化情A况为
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定
力为F2，那么 A
A．坐着比躺着时F1大 B．躺着比坐着时F1大 C．坐着比躺着时F2大 D．躺着比坐着时F2大
第3讲 受力分析、共点力作用下物体的平衡
复习目标 1.掌握临界与极值问题的常用方法 第3课时
考点三 平衡中的临界与极值问题
例 4 如图所示，一质量 m ＝0.4 kg 的小物块，以 v0＝2 m/s 的初速 度，在与斜面成某一夹角的拉力 F 作用 下，沿斜面向上做匀加速运动，经 t＝2 s 的时间物块由 A 点运 动到 B 点，A、B 之间的距离 L＝10 m．已知斜面倾角 θ＝30°， 物块与斜面之间的动摩擦因数 μ＝ 33.重力加速度 g 取 10 m/s2.
当堂训练
（14 分）(2015·山东德州五校高三联考)如图所示，楼梯 口一倾斜的天花板与水平地面成 37°，一装潢工人手持木 杆绑着刷子粉刷天花板，工人所持木杆对刷子的作用力始 终保持竖直向上，大小为 F＝10 N，刷子的质量为 m＝0.5 kg，刷子可视 为质点，刷子与天花板间的动摩擦因数 μ＝0.5，天花板长为 L＝4 m，取 g＝10 m/s2，试求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) (1)刷子沿天花板向上的加速度大小； (2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、图解法（动态三角形）
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。
ppt课件
11
一、图解法（动态三角形）
【变式训练】如图，电灯悬挂于O点，三根绳子的拉力分 别为TA、TB、TC，保持O点的位置不变，绳子的悬点B也不
ppt课件
21
四、正交分解法
题型特点：
①受力特点：
受多个力作用；
已知角度的变化情况
②解题步骤：
1.选某一状态对物体受力分析
2.将物体受的力按选定方向正交分解
3.列平衡方程求出未知量与已知量的关系式
4.根据已知量变化情况来确定未知量的变化
ppt课件
22
四、正交分解法
【变式训练】质量分别为M、m的两个物体
F2
1 2
(1)几根绳子上的张力不一定相等(F1F2) (2)几根绳子的偏角不一定相等(1 2)
ppt课件
6
一、图解法（动态三角形）
【例1】如图所示，光滑的小球静止在斜面和 竖直放置的木板之间，已知球重为G，斜面的 倾角为θ，现使木板沿逆时针方向绕O点缓慢 移动，求小球对斜面和挡板的压力怎样变化？
D
ppt课件
15
二、图解法2（画圆）
T=mg
FN mg
A
C
B
D
ppt课件
16
三、相似三角形法
【例3】轻绳长为L，A端固 定在天花板上，B端系一个 重量为G的小球，小球静止 在固定的半径为R的光滑球 面上，小球的悬点在球心正 上方距离球面最小距离为h， 则小球从球面底端缓拉到顶 端的过程中，绳的拉力F及 半球面对小球的支持力FN如 何变化？
ppt课件
17
T N
G
＝
N
＝
T
G
h R R L ppt课件
18
三、相似三角形法
题型特点：
①受力特点： 受三个力作用； 一个力恒定不变（大小、方向不变），另
两个力可变； 力三角形与几何三角形相似
ppt课件
19
三、相似三角形法
【变式训练】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
变，则悬点A向上移动的过程中，下列说法正确的是（ D ）
A、 TA、TB一直减少； B、 TA一直增大，TB一直减少； C、TA先增大后减少，TB先减少后增大； D、TA先减少后增大，TB一直减少；
ppt课件
12
二、图解法2（画圆）
【例2】在两个共点力的合成实验中，如 图所示，用A、B两个测力计拉橡皮条的结点D， 使其位于E处，α＋β＜90°，然后保持A的读 数不变，当角α由图示位置逐渐减小时，欲使 结点仍在E处，可采用的方法是( ) B
A．增大B的读数，减小β角
B．减小B的读数，减小β角
C．减小B的读数，增大β角
D．增大B的读数，增大β角
ppt课件
13
二、图解法2（画圆）
题型特点：
①受力特点： 受三个力作用； 一个力恒定不变（大小、方向不变）； 一个力大小不变，一个力可变
②方法：三力画出矢量三角形 画圆
ppt课件
14
二、图解法2（画圆）
系在一根通过轻滑轮的轻绳两端，M放在水平地 板上，m被悬挂在空中 ，若将M沿水平地板向右 缓慢移动少许后M仍静止，则（ B ）
A．绳中张力变大
B．滑轮轴所受的压力变大
m
M
C．M对地面的压力变大
ppt课件
7
一、图解法（动态三角形）
题型特点：
（1）物体受三个力 （2）有一个力是恒力（往往是重力） （3）一个力的方向不变 （4）第三个力的大小方向变化
ppt课件
8
一、图解法（动态三角形）
【例1】如图所示，光滑的小球静止在斜面和 竖直放置的木板之间，已知球重为G，斜面的 倾角为θ，现使木板沿逆时针方向绕O点缓慢 移动，求小球对斜面和挡板的压力怎样变化？
ppt课件
3
什么是动态平衡
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．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:化 “动” 为“静”，“静”中求“动”。
ppt课件
4
常见问题及解题策略
动态平衡的常见问题：
①动态分析；
②临界问题；
③极值分析。
解动态问题的关键是抓住不变量，依据不变
的量来确定其他量的变化规律。
常用的分析方法：
①图解法；
② 相似三角形；
③正交分解法。
ppt课件
5
“滑轮”和“结点”
1.“滑轮”:
F1
F2
1 2
(1)跨过滑轮的轻绳上有大小相等的张力 (F1=F2)
(2)两轻绳方向与滑轮轴线方向的偏角相 等 (1 = 2) 2. “结点”:几根绳子在端点打结,形成结点 F1
ppt课件
9
一、（图解法）动态三角形
解题步骤：
（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）在合成后的三角形中找到变化的角，画 出变化后的三角形
（5）根据有向线段的长度变化判断各个力的 变化情况。
ppt课件
10
【变式训练】如图所示,轻杆BC一端用绞链固定于墙 上,另一端有小滑轮C.重物系一轻绳经C固定在墙上A点.滑 轮与绳的质量及摩擦均不计,若将绳端A点沿墙稍向上移动, 系统再次平衡后,则( C )
A. 轻杆与墙的夹角减少
A
B. 绳的拉力增大,轻杆所受的压力减少
C
C. 绳的拉力不变,轻杆所受的压力减少
D. 绳的拉力不变,轻杆所受的压力不变 B
力的动态平衡
ppt课件
1
教学目标
1.知道什么是动态平衡，了解动态平衡的常 见题型
2.掌握各种解动态平衡的方法及适用条件
ppt课件
2
知识回顾
1.平衡状态 2.平衡条件 3.三力平衡的几个推论 4.静态平衡解题方法
①合成、分解法 ②矢量三角形 ③相似三角形 ④正交分解法 ⑤整体隔离法
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，用力F拉绳，开始时∠BCA＞90°，现使∠BCA
缓慢变小，直到杆BC接近竖直杆AC。A 此过程中，杆
BC所受的力（ A ）
F
A.大小不变
B.逐渐增大
C
C.逐渐减小
B
D.先增大后减小
ppt课件
mg
20
四、正交分解法
【例4】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，绳的拉力和船受到的浮力如何变化？