高中物理必修一《图解法分析动态平衡问题》课件ppt

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【人教版】物理必修一:专题(5)《处理动态平衡问题的方法》ppt课件

【人教版】物理必修一:专题(5)《处理动态平衡问题的方法》ppt课件

解析: 推动斜面时,小球始终处 于平衡状态, 根据共点力的平衡条件解 决问题. 选小球为研究对象, 其受力情况如 图所示,用平行四边形定则作出相应的“力三角形 OAB”,其 中 OA 的大小、方向均不变,AB 的方向不变,推动斜面时, FT 逐渐趋于水平,B 点向下转动,根据动态平衡,FT 先减小后 增大,FN 不断增大,选项 D 正确.
答案:
B
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 C.减小 B.先减小,后增大 D.先增大,后减小 )
小专题(五) 处理动态平衡问题的方法
1.解析法 对研究对象的任一状态进行受力分析,建立平衡方程,求 出因变参量与自变量的一般函数式,然后根据自变参量的变化 确定因变参量的变化.
2.图解法 (1)条件:如图所示.
(2)方法: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的矢量图 (画在同一个图中), 然后根据有向线段(表示力)的变化判断各个力的变化情况.
答案:
D
4.(2013· 天津卷· 5)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( 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 )

高中物理动态平衡问题课件(2024)

高中物理动态平衡问题课件(2024)

上。
曲线运动分类
03
平面曲线运动和空间曲线运动。
16
曲线运动中动态平衡条件
动态平衡定义
动态平衡判据
物体在曲线运动中受到的合力与运动 状态相适应,使物体保持稳定的运动 状态。
通过比较物体受到的合力与向心加速 度的大小关系,判断物体是否处于动 态平衡状态。
动态平衡条件
物体受到的合力方向与速度方向垂直 ,且合力大小等于物体在该点的向心 加速度与质量的乘积。
表达式
$Delta E = W + Q$,其中$Delta E$ 表示系统内能的变化量,$W$表示外 界对系统做的功,$Q$表示系统吸收 的热量。
2024/1/26
20
能量守恒在动态平衡中意义
判断动态平衡状态
在动态平衡问题中,通过能量守 恒原理可以判断系统是否处于平 衡状态,以及平衡状态的稳定性

描述行星绕太阳运动的三大定律,包括轨 道定律、面积定律和周期定律。解析方法 包括万有引力定律、动量守恒等。
2024/1/26
18
05
能量守恒在动态平衡中运用
2024/1/26
19
能量守恒原理及表达式
能量守恒原理
能量既不会凭空产生,也不会凭空消 失,它只会从一种形式转化为另一种 形式,或者从一个物体转移到其它物 体,而能量的总量保持不变。
9
典型例题解析
例题一
一个质量为m的物体放在水平地面上 ,受到一个斜向上的拉力F的作用,物 体仍处于静止状态。求地面对物体的 支持力和摩擦力。
例题二
一个质量为m的物体在水平面上做匀 速直线运动,受到一个与运动方向相 反的恒力F的作用。求物体的加速度和 经过时间t后的速度。
2024/1/26

高中物理《动态平衡之图解法》课件ppt

高中物理《动态平衡之图解法》课件ppt
第8页
高考调研 ·二轮重点讲练 ·物理
四、相似三角形法
【例题】如图所示,固定在水平面上的光滑半球,球心O的 正上方固定一个小定滑轮,细绳的一端拴一个小球,小球置于半 球面上的A点,另一端绕过定滑轮.今缓慢拉绳使小球从A点滑 向半球顶点(未到顶点),则此过程中,小球对半球的压力FN 大小及细绳的拉力FT大小的变化情况是( ).
D.F始终不变
第11页
高考调研 ·二轮重点讲练 ·物理
【练习6】如图所示,两球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相 连,球B用长为L的细绳悬于O点,球A固定在O点正下方,且 点O、A之间的距离恰为L,系统平衡时,弹簧弹力为F1,绳 子拉力为T1;现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数较 大为k2的轻弹簧,仍使系统平衡,此时弹簧弹力为F1,绳子所 受的拉力为T2,则F1、F2、T1、T2大小之间的关系为( )
三、矢量三角形法动态分析
【例题】如图所示,在固定斜面上用竖直挡板挡着一重量为G 的光滑
小球.在挡板沿逆时针方向缓慢转到水平位置的过程中,斜面和挡板
对小球的弹力大小F1、F2各如何变化?
受力特点:1.一个力大小方向不变 (大小方向) 2.另一个力方向不变,大小不确定
3.第三个力大小方向不确定
解题思路: 1.受力分析 2.构建初始位置力的矢量三角形 3.物理
【练习5】一轻杆BO,其O端用光滑铰链铰固定于竖直 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 左拉,使杆BO与杆AO间的夹角逐渐 减小,则在此过程 中,拉力F及杆BO所受压力FN的大小变化情况是( ) A.FN先减小,后增大 B.FN始终不变 C.F先减小,后增大
第13页
高考调研 ·高三总复习 ·英语

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)

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

物理人教版(2019)必修第一册第三章专题:动态平衡(共23张ppt)

物理人教版(2019)必修第一册第三章专题:动态平衡(共23张ppt)
两个力大小、方向均不确定,但是这
两个力的方向夹角保持不变。
【例题】
如图所示,装置中两根细绳拴住一球,保持两细绳间的夹角θ=120°
不变,若把整个装置顺时针缓慢转过90°,则在转动过程中,CA绳的
拉力FT1,CB绳的拉力FT2的大小变化情况是
A.FT1先变小后变大
B.FT1先变大后变小
C.FT2先变小后变大
,当FN1和FN2垂直时,弹力FN2最小,故选项B、C
正确,A、D错误。
02
解析法
(2)解析法:根据平衡关系式分析力的变化
模型:
(1)一个力大小、方向不变。
(2)其它二个力的方向均发生变化,相互垂直
解题思路:对研究对象的任意状态进行受力分析,建立平衡方
程,然后根据某一物理量的变化(一般是角度变化)确定待求
(多选)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
解析: 对小球受力分析知,小球受到重力mg、斜面
01
图解法
(1)图解法:通过力的矢量图分析力的变化
模型:当物体受到三个共点力保持平衡时,其中一个力的大小
方向都不变,一个力的方向不变,一个力大小方向均改变
情况1:一个力恒定,方向
不变的力与恒力垂直,构建
直角三角形
情况2:一个力恒定,方向
不变的力与恒力不垂直,
构建三角形,当恒力之外
的两力垂直时,有极值
∆OBA
N
F
T

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

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(

动态平衡问题PPT课件

动态平衡问题PPT课件
解析:根据力的作用效果,把F分解,其实质 是合力的大小方向都不变,一个分力的方向 不变,另一个分力的大小方向都在变化,由 图中不不看出:OB绳子中的拉力不断增大, 而OA绳中的拉力先减小后增大,当OA与OB 垂直时,该力最小
2.如图所示,小球用细绳系在倾角为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( C )
问题二 三角形相似法:力三角形与边三角形相似 这一类问题的特点是:受三个共点力的作用而平衡,一
个力的大小方向不变,另外两个力的方向都变
1.光滑半球面上的小球被一通过定滑轮的力F由
底端缓拉到顶端球的支持力FN的变化情况
C
A、FN变大,F不变; B、FN变小,F变大; C、FN不变,F变小; D、FN变大,F变小; A
共点力作用下的动态平衡
高一物理组
问题一 动态画图法的应用
这一类问题的特点是:受三个共点力的作用而平衡,一 个力的大小方向不变,一个力的方向不变,另外一个力 大小方向都变
1、如图所示,将一个重物用两根等长的细绳OA、OB悬 挂在半圆形的架子上,在保持重物位置不动的前提下,B 点固定不动,悬点A由位置C向位置D移动,直至水平, 在这个过程中,两绳的拉力如何变化?
【解析】以球为研究对象,受力如图4-6乙所示,其中 F1、F2分别为挡板与斜面对球的支持力,由牛顿第三定律知, 它们分别与球对挡板、斜面的压力大小相等、方向相反.
图4-6乙 由图中F1、F2、G′组成的平行四边形可知,当挡板与斜 面的夹角β由小于90°逐渐变大时,F2的方向不变、大小逐渐 变小,F1先变小再变大 由几何关系知,β=90°时F2有最小值mgsin α,即此时球 对挡板的压力最小,F2′=mgsin α. 【答案】90° 【点评】图解法具有简洁、明了、直观等特点,使用图 解法的关键是正确利用平行四边形定则(或三角形定则).

物理人教版(2019)必修第一册3.5.2共点力的平衡(动态平衡)(23张ppt)

物理人教版(2019)必修第一册3.5.2共点力的平衡(动态平衡)(23张ppt)

F3cosGFra bibliotekcos
减小
F2 F3
F2 F3tan Gtan 减小
解析法应用一般步骤:
(1)选某一状态对物体进行受力分析; (2)将其中两力合成,合力与第三个力等大反向;
解析法适用于有特殊三角形的时 候(直角始终存在)。
(3)列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式; (4)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况。
五、动态平衡问题的处理方法
1.解析式法 2.图解法--平行四边形
3.图解法----三角形定则(适用于三力动态平衡) (1)一恒一定向:
(2)一恒一定值: 一恒力(大小方向均不变)、一定值力
(大小不变,方向变化)、一变力(大小方 向都变)。判断另一个力的大小变化
五、动态平衡问题的处理方法
3.图解法----三角形定则(适用于三力动态平衡)
A.绳与竖直方向的夹角为θ时,F=mgcosθ B. 小球沿滑圆环上升过程中,轻绳拉力逐渐增大 C. 小球沿光滑圆环上升过程中,小球所受支持力逐渐增大 D. 小球沿光滑圆环上升过程中,小球所受支持力大小不变
六、易混淆问题
1.轻绳“死结”、“活结”问题
轻绳:绳的质量不计,伸长忽略不计,绳上任何一个横截面两边相互作用的拉力叫做“ 张力”,轻绳只有两端受力时,任何一个横截面上的张力大小都等于绳的任意一端所受 拉力的大小,即同一轻绳张力大小处处相等 。
不变、大小变)、一变力(大小方向都变)。判断定 向力和另一个变力的大小变化
方法步骤: ①确定恒力、定向力、第三力 ②画出恒力,从恒力末端画出与定向力同方向的虚线,将第三力平移与恒力、定向 力构成矢量三角形。 ③根据题中变化条件,比较这些不同形状的矢量三角形,判断各力的大小及变化。
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F1 F合
F2 G
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α, 在斜面上有ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ个不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态。令使板与 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?
F1 F合
F2 G
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α, 在斜面上有一个不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态。令使板与 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?
(2)物体所受的某一个力与所受的其他 外力的合力的关系是:大__小___相___等___,___方__向___相___反__
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α, 在斜面上有一个不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态。令使板与 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?
F1 F合
F2 G
题型特点:
(1)物体受三个力; (2)三个力中一个力是恒力,另一力的方向不 变,第三力的大小和方向都变。
解题关键 化“动”为“静”,“静”中求“动”
认清哪些因素保持不变,哪些因素是改变的
F1
F合
β α
F2 G
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α, 在斜面上有一个不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态。令使板与 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?
F1 F合
F2 G
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α, 在斜面上有一个不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态。令使板与 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?
图解法分析动 态平衡问题
物理必修一
在有关物体的平衡问题中, 存在着大量的动态问题。这一问 题在高考中频频出现,因其具有 一定的综合性和灵活性,所以能 考察学生分析问题和解决问题的 能力。
复习:
1. 物体能够保持_静__止_或者_匀_速__直__线_运__动___ ,物体就处于平衡状态。
2.当物体处于平衡状态时: (1)物体所受各个力的合力等于__0___这 就是物体在共点力作用下的平衡条件。
β α
动态平衡:
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。
题目中常出现“缓慢”一词,则物体处于 动态平衡状态。
从宏观上看,物体是运动变化的,但从 微观上理解是平衡的,即从任意时刻物体均 处于平衡状态。
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α, 在斜面上有一个不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态。令使板与 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?
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