高中物理模型03 动态平衡(解析版)
衡石量书 衡石量书 高中物理模型03 动态平衡(原卷版)
物体所受的力一部分是变力,即动态力,无论是力的大小还是方向发生变化,变化过程中的每一个状态均可视为平衡状态,所以叫动态平衡。 动态平衡问题的处理方法:解决这一类问题的一般思路,是把“动”化为“静”,“静”中求“动”。 (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情况,确定力的大小及方向的变化情况。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。 (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。 【典例1】（19年全国1卷）如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N。另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。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
A. 水平拉力的大小可能保持不变B. M所受细绳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减小后增加 【变式训练1】(多选)如图甲所示为内壁光滑的半圆形凹槽M,O为圆心,∠AOB=60°,OA水平,小物块在与水平方向成45°角的斜向上的推力F作用下静止于B处。在将推力F沿逆时针方向缓慢转到水平方向的过程中小物块始终静止,则( )。 A.凹槽M对小物块的支持力逐渐减小 B.凹槽M对小物块的支持力逐渐增大 C.推力F先减小后增大 D.推力F逐渐增大
【典例2】(多选)如图所示,固定在竖直平面内的半径为R的光滑圆环的最高点C处有一个光滑的小孔,一质量为m的小球套在圆环上,一根细线的一端拴着这个小球,细线的另一端穿过小孔C,手拉细线使小球从A处缓慢沿圆环向上移动。在移动过程中手对细线的拉力F和轨道对小球的弹力FN的大小变化情况是( )。
A.缓慢上移时,F减小,FN不变 B.缓慢上移时,F不变,FN减小 C.缓慢上移跟匀速圆周运动相比,在同一位置B点的拉力相同 D.缓慢上移跟匀速圆周运动相比,在同一位置B点的弹力相同 【变式训练2】 (多选)如图甲所示,倾角为α的粗糙斜劈放在粗糙水平面上,物体a放在斜劈的斜面上,轻质细线一端
固定在物体a上,另一端绕过光滑的定滑轮1固定在c点,滑轮2下悬挂物体b,系统处于静止状态。若将固定点c向右移动少许,而a与斜劈始终静止,则( )。
甲 A.细线对物体a的拉力增大 B.斜劈对地面的压力减小 C.斜劈对物体a的摩擦力减小 D.地面对斜劈的摩擦力增大 【典例3】如图甲所示,挡板垂直于斜面固定在斜面上,一滑块m放在斜面上,其上表面呈弧形且左端最薄,一球M搁在挡板与弧形滑块上,一切摩擦均不计,用平行于斜面的力F拉住弧形滑块,使球与滑块均静止。现将滑块平行于斜面向上拉动一较小的距离,球仍搁在挡板与滑块上且处于静止状态,则与原来相比( )。
甲 A.滑块对球的弹力增大 B.挡板对球的弹力减小 C.斜面对滑块的弹力增大 D.拉力F不变 【变式训练3】如图甲所示,质量分布均匀的细杆中心为O点,O1为光滑铰链,O2为光滑定滑轮,O2在O1正上方,一根轻绳一端系于O点,另一端跨过定滑轮O2由水平外力F牵引,用FN表示铰链对杆的作用,现在外力F作用下,细杆从图示位置缓慢转到竖直位置的过程中,下列说法正确的是( )。
甲 A. F逐渐变小,FN大小不变 B.F逐渐变小,FN大小变大 C.F先变小后变大,FN逐渐变小 D.F先变小后变大,FN逐渐变大
【典例4】(多选)如图甲所示,一个固定的圆弧阻挡墙PQ,其半径OP水平,OQ竖直。在PQ和一个斜面体A之间卡着一个表面光滑的重球B。斜面体A放在光滑的地面上并用一水平向左的力F推着,整个装置处于静止状态。现改变推力F的大小,推动斜面体A沿着水平地面向左缓慢运动,使球B沿斜面上升一很小高度。则在球B缓慢上升的过程中,下列说法中正确的是( )。
甲 A.斜面体A与球B之间的弹力逐渐减小 B.阻挡墙PQ与球B之间的弹力逐渐减小 C.水平推力F逐渐增大 D.水平地面对斜面体A的弹力逐渐减小 【变式训练4】(多选)如图甲所示,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。初始衡石量书 衡石量书 时,OM竖直且MN被拉直,OM与MN之间的夹角为α(α>)。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( )。
甲 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 【典例5】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,如图甲所示。用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中( )。
甲 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 【典例5】重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度,车厢上的石块就会自动滑下。以下说法正确的是( )。
A.在石块下滑前后,自卸车与石块整体的重心位置不变 B.自卸车车厢倾角越大,石块与车厢间的动摩擦因数越小 C.自卸车车厢倾角变大,车厢与石块间的正压力减小 D.石块开始下滑时,受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力 【变式训练5】如图甲所示,光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内,A端与水平面相切。穿在轨道上的小球在拉力F作用下,缓慢地由A向B运动,F始终沿轨道的切线方向,轨道对球的弹力为FN。在运动过程中( )。
甲 A.F增大,FN减小 B.F减小,FN减小 C.F增大,FN增大 D.F减小,FN增大
模型03 动态平衡(解析版)
物体所受的力一部分是变力,即动态力,无论是力的大小还是方向发生变化,变化过程中的每一个状态均可视为平衡状态,所以叫动态平衡。 动态平衡问题的处理方法:解决这一类问题的一般思路,是把“动”化为“静”,“静”中求“动”。 (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情况,确定力的大小及方向的变化情况。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。 (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。 【典例1】（19年全国1卷）如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N。另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。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
A. 水平拉力的大小可能保持不变B. M所受细绳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减小后增加 【答案】BD 【解析】如图所示，以物块N为研究对象，它在水平向左拉力F作用下，缓慢向左移动直至细绳与竖直方向夹角为45°的过程中，水平拉力F逐渐增大，绳子拉力T逐渐增大；
对M受力分析可知，若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下，则随着绳子拉力T的增加，则摩擦力f也逐渐增大；若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上，则随着绳子拉力T的增加，摩擦力f可能先减小后增加。故本题选BD。 【变式训练1】(多选)如图甲所示为内壁光滑的半圆形凹槽M,O为圆心,∠AOB=60°,OA水平,小物块在与水平方向成45°角的斜向上的推力F作用下静止于B处。在将推力F沿逆时针方向缓慢转到水平方向的过程中小物块始终静止,则( )。 A.凹槽M对小物块的支持力逐渐减小 B.凹槽M对小物块的支持力逐渐增大 C.推力F先减小后增大 D.推力F逐渐增大
【答案】BC 【解析】以小物块为研究对象,分析受力情况,如图乙所示,物块受到重力G、支持力FN和推力F三个力作用,根据平衡衡石量书 衡石量书 条件可知,FN和F的合力与G大小相等,方向相反。将推力F逆时针缓慢转到水平方向的过程中(F由位置1到位置3),根据图乙可知,凹槽M对小物块的支持力FN逐渐增大,推力F先减小后增大,当F与FN垂直时,F最小。故A、D两项错误,B、C两项正确。 乙 【典例2】(多选)如图所示,固定在竖直平面内的半径为R的光滑圆环的最高点C处有一个光滑的小孔,一质量为m的小球套在圆环上,一根细线的一端拴着这个小球,细线的另一端穿过小孔C,手拉细线使小球从A处缓慢沿圆环向上移动。在移动过程中手对细线的拉力F和轨道对小球的弹力FN的大小变化情况是( )。 A.缓慢上移时,F减小,FN不变 B.缓慢上移时,F不变,FN减小 C.缓慢上移跟匀速圆周运动相比,在同一位置B点的拉力相同 D.缓慢上移跟匀速圆周运动相比,在同一位置B点的弹力相同 【答案】AC 【解析】小球在缓慢上移时可认为每一瞬间都受力平衡,分析小球受力,其受到重力、轨道给予的弹力和细线的拉力作用,作出力的矢量三角形(图略),可知无论小球运动到哪个位置,总有力的矢量三角形与几何三角形相似,可得弹力FN=mg,而F的大小正比于小球与顶端小孔间的细线长,细线变短,F减小,A项正确,B项错误。无论是缓慢上移还是做匀速圆周运动,在同一位置其在切线方向的合力为零,但在匀速圆周运动时半径方向的合力大小与速度大小有关,故匀速圆周运动时弹力的大小与速度的大小有关,但细线的拉力相等,且F=2mgsin,C项正确,D项错误。 【变式训练2】 (多选)如图甲所示,倾角为α的粗糙斜劈放在粗糙水平面上,物体a放在斜劈的斜面上,轻质细线一端固定在物体a上,另一端绕过光滑的定滑轮1固定在c点,滑轮2下悬挂物体b,系统处于静止状态。若将固定点c向右移动少许,而a与斜劈始终静止,则( )。 甲 A.细线对物体a的拉力增大 B.斜劈对地面的压力减小 C.斜劈对物体a的摩擦力减小 D.地面对斜劈的摩擦力增大 【答案】AD 【解析】对滑轮2和物体b受力分析,受重力和两个拉力作用,如图乙所示。根据平衡条件有mbg=2Tcosθ,解得T=,将固定点c向右移动少许,则θ增大,拉力T增加,A项正确;对斜劈、物体a、物体b整体受力分析,受重力、细线的拉力、地面的静摩擦力和支持力作用,如图丙所示,根据平衡条件有FN=G总-Tcosθ=G总-mbg,恒定不变;根据牛顿第三定律可知,斜劈对地面的压力不变,B项错误;地面对斜劈的静摩擦力f=Tsinθ=mbgtanθ,随着θ的增大,摩擦力增大,D项正确;对物体a受力分析,受重力、支持力、拉力和静摩擦力作用,由于不知道拉力与重力沿斜面向下的分力的大小关系,故无法判断静摩擦力的方向,即不能判断静摩擦力的变化情况,C项错误。
第9讲 动态平衡(课件)——2024年高考物理一轮复习
墩与水平地面间的动摩擦因数为μ，工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时，两
平行轻绳与水平面间的夹角均为θ，则下列说法正确的是（
A．轻绳的合拉力大小为
mg
cos
B．轻绳的合拉力大小为
mg
cos sin
C．减小夹角θ，轻绳的合拉力一定减小
D．轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力也最小
拉力FT逐渐减小，圆柱体对小球的支持力FN1逐渐增大，A正确，B错误；
对圆柱体与小球整体分析，如图所示，根据平衡条件有 【参考答案：AD】
1
2
FN3＝FTcos θ＝ mgsin 2θ，FTsin θ＋FN2＝(M＋m)g，
当细线将小球从P点缓慢向上拉至半圆柱体的
2
最高点过程中，θ在0～ 范围内变化，θ逐渐减小，
0.8。下列说法正确的是（
）
A．a、b质量之比为4：3
B．对a施力前，圆筒对a、b的弹力大小之比为3：4
C．移动过程杆上的弹力逐渐增加，圆筒对b的弹力逐渐增加
D．b到达与圆心O等高处时，F的大小小于b的重力
04.
方法四：正弦定理法
【参考答案：B】
05.
攻略
方法五：辅助圆法
使用条件：
1. 物体受到三个力，
2 一个力大小方向都不变
3. 另外两个力大小、方向都在变化，但两个力夹角不变
原理
分析时，建立力的三角形和几何三角形，在变化的过程中，任意位置
的两个三角形都相似，对应边成比例，通过几何边的变化分析出力的变化。
05.
方法五：辅助圆法
例题7
(多选)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
(完整word版)高中物理动态平衡受力分析
受力剖析精讲（ 2）知识点 1 ：动向均衡1.动向均衡：物体遇到大小方向变化的力而保持均衡。
是受力剖析问题中的难点，也是高考热点考点。
2.在共点力的均衡中，有些题目中常有“迟缓”一词，表示物体在受力过程中处于动向均衡状态，即每一时辰下物体都保持均衡。
3.基本方法：分析法、图解法和相像三角形法.知识点 2 ：分析法分析法：对研究对象的任一状态进行受力剖析，成立均衡方程，求出未知力的函数表达式，而后依据自变量的变化进行剖析。
往常需要借助正交分解法和力的合成分解法。
特别合适解决四力以上的均衡问题。
例 1：有一只小虫重为G，不慎跌入一个碗中，如图，碗内壁为一半径为R 的球壳的一部分，且其深度为D，碗与小虫脚间的动摩擦因数为μ，若小虫可顺利爬出碗口而不会滑入碗底，则 D 的最大值为多少?（用G、 R 表示 D）例 2：如下图,上表面圆滑的半圆柱体放在水平面上, 小物块从凑近半圆柱体极点O的 A 点 , 在外力 F 作用下沿圆弧迟缓下滑到 B 点 , 此过程中 F 一直沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态。
以下说法中正确的是 ? ()A.半圆柱体对小物块的支持力变大B.外力 F 先变小后变大C.地面对半圆柱体的摩擦力先变大后变小知识点 3 ：图解法图解法常用来解决动向均衡类问题，特别合适物体只受三个力作用，且此中一个为恒力的状况。
依据平行四边形 ( 三角形 ) 定章，将三个力的大小、方向放在同一个三角形中 . 利用邻边及其夹角跟对角线的长短关系剖析力大小变化状况。
所以图解法拥有直观、简易的特色。
在应用时需正确判断某个分力方向的变化状况及变化范围，也常用于求极值问题。
1.恒力 F+某一方向不变的力例3：如图 1 所示，用细绳经过定滑轮沿竖直圆滑的墙壁匀速向上拉动，则拉力Ｆ和墙壁对球的支持力Ｎ的变化状况怎样？例 4：如右图所示，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 端沿半圆支架从水平川点渐渐移至竖直地点 C 的过程中，剖析 OA 绳和 OB 绳所受力的大小怎样变化？例5：如下图，在固定的、倾角为α斜面上，有一块能够转动的夹板（β不定），夹板和斜面夹着一个质量为 m 的圆滑均质球体，试求：β取何值时，夹板对球的弹力最小？概括：物体遇到三个力而均衡，若此中一个力大小方向不变，另一个力的方向不变，第三个力大小方向都变，在这种状况下，当大小、方向可改变的分力与方向不变、大小可变的分力垂直时，存在最小值。
干货｜高考物理动态平衡解题技巧大全（附例题解析），建议收藏
干货｜高考物理动态平衡解题技巧大全（附例题解析），建议收藏有人曾说，物理是最理科的理科，因为学习物理需要很强的逻辑思维，而所谓的逻辑思维就体
现在知识联系上。
所以在学习物理的时候，“联系知识法”显得尤为重要。
很多的综合性很强的物
理大题本就是很多小的知识点联系的结果。
比如，电磁学综合题中就往往涉及电磁感应、动量
守恒定律、动能定理等，平时有意识的加强知识点的联想并合理的外延，在遇到考题尤其是陌
生的考题时就不会慌乱。
同时这样做也有助于你答题思路清晰，大大改善阅卷老师对你的第一
印象。
而且大家在拿到题目之后，先不要管题目给出的数据，不要考虑怎么列方程，而是静下心来，
仔细审题后研究整个物理过程是怎么样的，想清楚以后，再回想一下这类题目常设陷阱有哪
些，刚才考虑的时候有没有掉进陷阱，确认没有后在开始解题。
需要提醒的是，解题的时候不要急于求成，把题目里一堆内容列成一个巨大的方程，这样很容
易出错，而且一旦错了就一分都拿不到。
明智的做法是分成很多小方程来列，每一个都要列基
本方程，这样即使其中一个错了，其他方程还可以得分。
好了，以上就是今天分享的内容，小编还给大家整理了高考物理动态平衡的解题技巧，希望可
以帮助大家！
由于篇幅原因，小编只给大家截取了部分的图片，领取完整电子版
可以点击小编头像，私信“物理”即可无偿领取。
(完整版)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=mgcosθF f=mgsinθ可见θ减小，则F N变大，F f变小；故选：C例题2.2 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。
高三一轮复习 第三章 相互作用 第三讲 动态平衡问题(解析版)讲练
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。
方法一：三角形图解法【例1】如图所示，三段绳子悬挂一物体，开始时OA 、OB 绳与竖直方向夹角θ＝30，现使O 点保持不动，把OB 绳子的悬点移到竖直墙与O 点在同一水平面的C 点，在移动过程中，则关于OA 、OB 绳拉力的变化情况，正确的是（ ）A ．OA 绳上的拉力一直在增大B ．OA 绳上的拉力先增大后减小C ．OB 绳上拉力先减小后增大，最终比开始时拉力大D ．OB 绳上拉力先减小后增大，最终和开始时相等答案：AD解析：对O 点受力分析如图所示，因O 点静止，两绳拉力的合力mg F =合不变，B F 方向顺时针移动，由动态图可知A F 一直增大，B F 先减小，后增大，又由对称性可知，最终和开始时相等，故A 、D 正确。
方法总结：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。
【练习1】如图所示，一定质量的物体通过轻绳悬挂，结点为O 。
人沿水平方向拉着OB 绳，物体和人均处于静止状态。
若人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离，下列说法正确的是( )A ．OA 绳中的拉力先减小后增大B ．OB 绳中的拉力不变C ．人对地面的压力逐渐减小D ．地面对人的摩擦力逐渐增大答案：D解析：竖直轻绳对O 点向下的拉力等于物体所受的重力，即F＝mg ，将此拉力进行分解，F 沿OB 向右的分力F 1＝F OB ，F 沿OA向下的分力F 2＝F OA ，当人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离时，OA 与竖直方向的夹角变大，F 2由图中1位置变到2位置，可见F 2变大，F 1变大，即OA 绳拉力变大，OB 绳拉力变大，根据平衡条件知地面对人的摩擦力增大；人对地面的压力始终等于人所受的重力，保持不变，故只有D 正确。
高中：物理动态平衡不会“受力分析”？“最全解析及例题”送给你
高中：物理动态平衡不会“受力分析”？“最全解析及例题”
送给你
当你想要放弃的时候，想想是什么让你当初坚持走到了这里！
大家好呀，每日分享学习资料的时间又到啦！这几天一直在帮大家整理数学的资料，把高中理科又一大难科忽略了。
大家应该都知道是什么了吧，没错，就是理综中的物理！
高中的物理是让理科生比较头疼的一科了，不仅抽象，而且各种公式，各种定理也是让同学们眼花缭乱。
最近，有小伙伴私聊师姐说：高中物理动态平衡实在是太难了，师姐当初也是一名理科生，所以很能理解各位小伙伴心里的苦。
动态平衡问题是指通过控制某些物理量的变化，使物体的状态发生缓慢变化，“缓慢”指物体的速度很小，可认为速度为零，所以物体在变化过程中处于平衡状态，所以把物体的这种状态称为动态平衡状态。
动态平衡解决平衡问题的基本思路是对物体进行受力分析，根据平衡条件或三角形定则、正弦定理、相似三角形等知识来求解。
所以为了帮助大家解决这一难题，师姐给大家整理一些经典的例题与分析，希望可以帮助大家！获取更多的完整版解题与分析，可以点击师姐头像，私信师姐，回复“物理”！还有其他几大科的资料干货，学霸手写笔记高清版以及提分资料包哦！
作为高考的过来人，师姐也深深地了解物理的苦，所以师姐也想为学弟学妹们尽一份绵薄之力！。
高一动态平衡讲解
（2）挡板所受的最小压力
β α
解一:力的合成法
解二： 按力的效果分解
解：当β从接近0 缓慢地增大时，F1的 大小改变， 但方向不变，始终垂直于斜面， F2大小、方向均改 变，
由图可见，当F1 ′与F2 ′垂直时， 即β=90°时, F2的大小最小
• 点评：三角形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，也可以是其它力）， 另一个力的大小变化，第三个力则大 小、方向均发生变化的问题，对变化 过程进行定性的分析。
【模型演练】
1、如图，小球被轻质绳系着，斜吊着放在光滑劈
上，球质量为m，斜面倾角为 ，在水平向右缓 慢推动劈的过程中（ ） A．绳上张力先增大后减小 B．绳上张力先减小后增大 C．劈对球的支持力减小 D．劈对球的支持力增小
（1）.明确研究对象； （2）.分析物体的受力特点； （3）.根据物体所处的状态列平衡方程求解；
（4）.对计算结果简要说明或讨论。
三、受力分析步骤
一重二弹，三摩擦，四其他
①重力是否有； ②弹力看四周（推拉压撑）； ③摩擦力看接触面； ④其他有没有。
动态平衡模型
【模型概述】
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：把“动”化为“静”， “静”中求“动”
例3.光滑半球面上的小球被一通过定滑 轮的力F由底端缓拉到顶端的过程中， 试分析绳的拉力F及半球面对小球的支 持力FN的变化情况
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；
高中物理中的动态平衡问题
高中物理中的动态平衡问题动态平衡是物理学中重要的概念之一，它在高中物理学习中占据着重要地位。
本文将介绍动态平衡的概念、原理以及应用等内容，通过深入探讨动态平衡问题，使读者对该概念有更加全面的认识。
一、动态平衡的概念动态平衡是指物体在运动过程中的平衡状态。
与静态平衡不同，动态平衡要求物体在运动过程中不会受到力的不平衡而发生滑动、倾斜等现象。
在动态平衡状态下，物体的合力和合力矩均为零，保持稳定。
二、动态平衡的原理1. 牛顿第一定律：物体在没有受到外力作用时将保持其状态，或称作“惯性定律”。
在动态平衡问题中，我们利用牛顿第一定律来解释物体在运动过程中保持平衡的原因。
2. 牛顿第二定律：物体受到的合力等于质量与加速度的乘积。
在动态平衡问题中，通过分析物体所受力的大小和方向，结合牛顿第二定律可以推导出物体在运动过程中保持平衡所需满足的条件。
三、动态平衡的应用1. 自行车骑行过程中的动态平衡：在骑自行车时，车把的前后倾斜与身体的倾斜角度相对，通过调整身体的重心使得人与车达到动态平衡，保持稳定的行驶状态。
2. 车辆转弯时的动态平衡：车辆在转弯时需要产生向心力来保持动态平衡，车辆的速度、转弯半径以及摩擦力等因素都会影响转弯时的动态平衡。
3. 滑雪运动中的动态平衡：滑雪运动需要保持身体的稳定，通过调整身体的重心和利用滑雪板之间的摩擦力来达到动态平衡，实现自如的滑行。
四、动态平衡问题的解决思路在解决动态平衡问题时，可以采取以下步骤：1. 分析所受力的大小和方向：通过分析物体在运动过程中所受力的大小和方向，找出造成力的平衡失调的原因。
2. 考虑摩擦力的作用：摩擦力在动态平衡问题中扮演着重要的角色，要考虑摩擦力对力矩和合力的影响。
3. 调整重心位置：根据所受力的大小和方向调整物体的重心位置，使物体保持平衡。
五、总结动态平衡是物理学中的重要概念，它适用于运动过程中的物体。
本文介绍了动态平衡的概念、原理和应用，并提供了解决动态平衡问题的思路。
高中物理：动态平衡问题的典型解法
高中物理：动态平衡问题的典型解法解决平衡问题的基本思路是对物体进行受力分析，根据平衡条件或三角形定则、正弦定理、相似三角形等知识来求解。
而动态平衡问题是指通过控制某些物理量的变化，使物体的状态发生缓慢变化，“缓慢”指物体的速度很小，可认为速度为零，所以物体在变化过程中处于平衡状态，所以把物体的这种状态称为动态平衡状态。
此类动态平衡问题的常见解法有：例、如图1所示，轻绳的一端系在质量为m的物体上，另一端系在一个轻质圆环上，圆环套在粗糙水平杆MN上，现用水平力F拉绳上一点，使物体处于图中实线位置，然后改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线位置，圆环仍在原来的位置不动，则在这一过程中，水平拉力F、环与杆的摩擦力和环对杆的压力的变化情况是（）A. F逐渐增大，F摩保持不变，F N逐渐增大；B. F逐渐增大，F摩逐渐增大，F N保持不变；C. F逐渐减小，F摩逐渐增大，F N逐渐减小；D. F逐渐减小，F摩逐渐减小，F N保持不变。
图1析：以环、绳及物体整体为研究对象，受力如图1-1所示，根据平衡条件有：图1-1在物体缓慢下降的过程，系统仍然在此四个力的作用下处于平衡状态，仍然有关系式mg=F N，由牛顿第三定律可知：物体缓慢下降过程中环对杆的压力F N保持不变，F与F摩仍满足大小相等，方向相反，所以两个力同时发生改变，关键是判断物体在下降过程中F的变化规律。
方法一：计算法以物体为研究对象，受力如图1-2所示，由平衡条件可知：mg与F的合力与绳子的拉力F T等大反向，F大小满足关系式，在物体缓慢下降过程中，物体的受力情况及平衡状态保持不变，所以关系式仍然成立，但θ逐渐减小，所以F也随之减小，F摩也随之减小，D答案正确。
图1-2小结：此题为高中阶段最常见的三力平衡问题，而力的合成法（这儿用的是力的合成思想，当然也可用力的正交分解来求解）与正交分解法是进行力的运算时最基本的方法。
同时需要借助数学知识中的正、余弦定理，相似三角形规律，直角三角形中勾股定理和三角函数进行综合求解，同学们应具备这种应用数学规律解决物理问题的能力，尤其要熟练掌握应用直角三角形中勾股定理和三角函数来解决物理问题。
高中物理-动态平衡问题-答案
微专题3动态平衡问题1．三力动态平衡常用图解法、相似三角形法、正弦定理法、等效圆周角不变法等，三个力中重力一般不变：(1)若还有一个力方向不变，第三个力大小、方向都变时可用图解法；(2)若另两个力大小、方向都变，且有几何三角形与力的三角形相似的可用相似三角形法；(3)若另外两个力大小、方向都变，且知道力的三角形中各角的变化规律的可用正弦定理；(4)若另外两个力大小、方向都变，且这两个力的夹角不变的可用等效圆周角不变法或正弦定理.2.多力动态平衡问题常用解析法．1．(2022·重庆市九龙坡育才中学高三月考)如图所示，一只蜗牛沿着弧形菜叶从右向左缓慢爬行，下列说法正确的是()A．菜叶对蜗牛的弹力大小一定不变B．菜叶对蜗牛的摩擦力大小先变小后变大C．蜗牛受到的合力先变小后变大D．菜叶对蜗牛的作用力大小不断变化答案B解析蜗牛受重力、支持力、摩擦力，设坡角为α，根据平衡条件可得F N＝mg cosα，F f＝mg sin α，由于坡角α先变小后变大，故支持力F N先增大后减小，静摩擦力先减小后增大，故A错误，B正确；蜗牛缓慢爬行，则受到的合力始终为零，选项C错误；菜叶对蜗牛的作用力是静摩擦力和支持力的合力，始终与重力平衡，一直不变，故D错误．2.如图所示，质量为m的物块静止在粗糙的平板上，现将平板的一端缓慢抬起一定角度(物块始终与平板保持相对静止)，则关于物块的受力情况分析正确的是()A．弹力先减小后增大B．摩擦力先增大后减小C．平板对物块的作用力保持不变D．合力逐渐增大答案C解析物块受重力、支持力和静摩擦力，由于物块始终与平板保持相对静止，故物块受力平衡，则弹力大小F N＝mg cosα，将物块缓慢抬起一定角度，α角增大，cosα减小，则弹力F N 减小，故A错误；物块所受的静摩擦力大小为F f＝mg sinα，α角增大，sinα增大，故摩擦力增大，故B错误；平板对物块的作用力是弹力和摩擦力的合力，因物块始终与平板保持相对静止，故物块受力平衡．则弹力和摩擦力的合力与物块的重力是一对平衡力，故平板对物块的作用力保持不变，故C正确；物块始终与平板保持相对静止，故物块所受合力始终为0，故D错误．3.一盏电灯重力为G，悬于天花板上A点，在电线O处系一细线OB，使电线OA偏离竖直方向的夹角为β＝30°，如图所示．现保持β角不变，缓慢调整OB方向至虚线位置，则下列说法正确的是()A．OA中的张力先减小后增大B．OB中的张力先增大后减小C．OA中的张力不断增大D．OB中的张力不断减小答案C解析对O点受力分析，重力为恒力，OA绳的拉力方向不变，OB绳的拉力大小和方向均发生变化，则构成三力平衡的一类动态平衡，由图解法作图如图所示，当F T OB⊥F T OA时，F T OB 最小，整个转动过程，F T OB先减小后增大，F T OB与重力的合力不断增大，即OA绳的张力不断增大．故选C.4．质量为m的球置于倾角为θ的光滑斜面上，被与斜面垂直的光滑挡板挡着，如图所示．当挡板从图示位置沿逆时针缓慢转动至水平位置的过程中，挡板对球的弹力F N1和斜面对球的弹力F N2的变化情况是()A．F N1先增大后减小B．F N1先减小后增大C．F N2逐渐增大D．F N2逐渐减小答案D解析受力分析如图，当挡板逆时针缓慢转动到水平位置时，挡板对球的支持力逐渐增大，斜面对球的支持力逐渐减小．故选D.5.(多选)如图，用硬铁丝弯成的光滑半圆环竖直放置，直径竖直，O 为圆心，最高点B 处固定一光滑轻质滑轮，质量为m 的小环A 穿在半圆环上．现用细线一端拴在A 上，另一端跨过滑轮用力F 拉动，使A 缓慢向上移动．小环A 及滑轮B 大小不计，在移动过程中，关于拉力F 以及半圆环对A 的弹力F N 的说法正确的是()A ．F N 逐渐变小B ．F N 大小不变C ．F N 的方向背离圆心D ．F 逐渐变大答案BC 解析在小环缓慢向上移动的过程中，小圆环A 处于受力平衡状态，根据平衡条件知mg 与F N 的合力与F T 等大反向共线，作出mg 与F N 的合力，如图，由三角形相似得mg BO ＝F N OA ＝F T AB ，F ＝F T ，F ＝AB BO mg ，AB 变小，BO 不变，则F 变小．F N ＝OA BOmg,AO 、BO 都不变，则F N 大小不变，方向始终背离圆心，A 、D 错误，B 、C 正确．6．(2022·宁夏银川一中高三月考)如图所示，质量分布均匀的细棒中心为O 点，O 1为光滑铰链，O 2为光滑定滑轮，O 与O 2由一根轻质细绳连接，水平外力F 作用于细绳的一端，用F N表示铰链对细棒的作用力，现在水平外力F 作用下，θ从π2缓慢减小到0的过程中，下列说法正确的是()A．F逐渐变小，F N大小不变B．F逐渐变小，F N逐渐变大C．F先变小再变大，F N逐渐变小D．F先变小再变大，F N逐渐变大答案A解析对细棒受力分析可知，细棒受重力G、拉力F以及结点处的支持力F N，根据平衡条件可知，支持力F N与拉力F的合力与重力等大反向，如图所示；则由图可知，△OFG′∽△O1OO2，则可知：G′O2O1＝FOO2＝F NOO1，在细棒转动过程中，左侧绳长OO2变短，而O2O1及OO1不变，则可知：F变小，F N不变，故A正确，B、C、D错误．7.《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在1000kV的高压线上带电作业的过程．如图所示，绝缘轻绳OD一端固定在高压线杆塔上的O点，另一端固定在兜篮D上．另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮，一端连接兜篮，另一端由工人控制．身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里，缓慢地从C点运动到处于O点正下方E点的电缆处．绳OD一直处于伸直状态，兜篮、王进及携带的设备总质量为m，可看作质点，不计一切阻力，重力加速度大小为g.关于王进从C点缓慢运动到E点的过程中，下列说法正确的是()A．绳OD的拉力一直变小B．工人对绳的拉力一直变大C．OD、CD两绳拉力的合力小于mgD．当绳CD与竖直方向的夹角为30°时，工人对绳的拉力为33mg答案D解析对兜篮、王进及携带的设备整体受力分析，绳OD的拉力为F1，与竖直方向的夹角为θ；绳CD的拉力为F2，与竖直方向的夹角为α，则由几何关系得α＝45°－θ2.由正弦定理可得F1sinα＝F2sinθ＝mgsin(π2＋α)，解得F1＝mg tanα，F2＝mg sinθcosα＝mg cos2αcosα＝mg(2cosα－1cosα)，α增大，θ减小，则F1增大，F2减小，A、B错误；两绳拉力的合力大小等于mg，C错误；当α＝30°时，则θ＝30°，根据平衡条件有2F2cos30°＝mg，可得F2＝33mg，D正确．8.如图为一个水平传感器的简易模型，截面ABC为竖直放置的正三角形，D、E、F分别是三边的中点，O点为三角形的中心，在O点处用三根轻绳将一小球与D、E、F三点处的拉力传感器连接，三根轻绳刚好伸直，通过测出三根轻绳的拉力大小，信息处理单元可显示摆放处的倾角．图中BC边恰好处于水平状态，现将其以C为旋转中心，在竖直平面内沿顺时针缓慢转动，直到AB边处于水平位置，则在转动过程中()A．OD绳的拉力先减小后增大B．OD绳的拉力先增大后减小C．OF绳的拉力先减小后增大D．OF绳的拉力先增大后减小答案B解析在三角形顺时针旋转过程中，OE绳上一直没有张力，所以小球在重力以及OD和OF 两根绳的拉力作用下保持平衡，在三角形装置绕C点转至AB水平的过程中OD和OF的夹角保持120°不变，重力大小和方向恒定，如图所示，将三个力首尾相连构成一个闭合的矢量三角形，该三角形中G所对的角保持60°不变，由此可以作该矢量三角形的外接圆，画出动态分析图，由图可知，在该过程中F OD先增大后减小，在F OF水平时F OD恰好是外接圆的直径，F OD即达到最大，F OF则一直减小，故B正确．9．(多选)细绳绕过光滑轻质动滑轮，A 、B 两端按如图所示的方式固定，然后将质量为M 的重物挂在动滑轮上，系统处于静止状态，下列说法正确的是()A ．左、右两侧的细绳中的拉力大小一定相同B ．左、右两侧的细绳与竖直方向的夹角相同C ．将B 向上缓慢移动，细绳中的拉力一定增大D ．将B 向下移动，细绳与竖直方向的夹角一定增大答案AB 解析设绳子总长为L ，A 、B 两端之间的竖直距离为s ，左侧绳长为L 1，右侧绳长为L 2.由于绳子上的拉力处处相等，所以两绳与竖直方向夹角相等，设为θ，则由几何知识，得s ＝L 1sin θ＋L 2sin θ＝(L 1＋L 2)sin θ，L 1＋L 2＝L 得到sin θ＝s L，即绳子B 端缓慢向下或者向上移时，s 、L 没有变化，则θ不变，绳子的拉力大小为F ，重物的重力为G .以滑轮为研究对象，根据平衡条件得2F cos θ＝G ，解得F ＝G 2cos θ，当θ不变时，绳子拉力不变．故选A 、B.10．如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上(上部为半圆形，左右竖直)一根不可伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物G .现将轻绳的一端固定于支架上的A 点，另一端从B 点(B 点是穹形支架的最高点)沿支架缓慢地向C 点(C 点与A 点等高)靠近．则绳中拉力大小变化的情况是()A ．先变小后变大B ．先不变后变大C ．先不变后变小D ．先变大后不变答案D 解析当轻绳的右端从B 点缓慢移到直杆最上端时，设两绳的夹角为2θ.以滑轮为研究对象，受力分析，根据平衡条件得2F cos θ＝mg ，得到绳子的拉力F ＝mg 2cos θ，所以在轻绳的右端从B 点移到直杆最上端的过程中，θ变大，cos θ减小，则F 变大．当轻绳的右端从直杆最上端移到C 点时，设两绳的夹角为2α，绳子总长为L ，两直杆间的距离为s ，由数学知识得到sin α＝s L，L 、s 不变，则α保持不变．再根据平衡条件可知，两绳的拉力F 保持不变，所以绳中拉力大小变化的情况是先变大后不变，故选项D 正确；A 、B 、C 错误．11．(多选)如图所示，A 是一质量为m 的盒子，B 的质量为m 2，它们间用轻绳相连，跨过光滑的定滑轮，A 置于倾角为α＝15°的斜面上，B 悬于斜面之外，整个系统处于静止状态．现在向A 中缓慢地加入沙子，直至A 将要滑动的过程中()A ．绳子拉力大小不变，恒等于12mg B ．A 对斜面的压力逐渐增大C ．A 所受的摩擦力逐渐增大D ．A 所受的摩擦力先减小后反向增大答案ABD 解析绳子拉力的大小等于B 的重力大小，且始终不变，故A 正确；A 对斜面的压力等于A 及沙子的总重力沿垂直于斜面的分力，随着沙子的质量的增加，A 对斜面的压力逐渐增大，故B 正确；未加沙子时，A 所受的重力沿斜面向下的分力为mg sin α＜mg 2，即小于绳子的拉力，A 有向上运动的趋势，受到沿斜面向下的静摩擦力，当向A 中缓慢加入沙子，摩擦力逐渐变小，当A 和加入沙子的总重力沿斜面分力大于B 的重力时，A 有向下的运动趋势，则受到沿斜面向上的静摩擦力，则随着沙子质量的增加，A 所受到的摩擦力增大，故A 受到的摩擦力先减小后反向增大，故C 错误，D 正确．12．在楼房维修时，为防止重物碰撞阳台，工人经常使用如图所示的装置提升重物．跨过光滑定滑轮的a 绳和b 、c 绳子连接在O 点，工人甲拉动a 绳的一端使重物上升，工人乙在地面某一固定位置用力拉着b绳的一端，保证重物沿竖直方向匀速上升，则下列说法正确的是()A．a绳的拉力越来越小B．b绳的拉力越来越小C．工人乙对地面的压力越来越小D．工人乙对地面的摩擦力越来越小答案C解析当重物匀速上升时，重物受力平衡，O点受到c绳的拉力大小等于重物的重力G，受力分析如图所示，重物越高，a段绳子与竖直方向的夹角越大，b段绳子与竖直方向的夹角越小，根据力的平行四边形，可见随着重物的升高，a、b两段绳子的拉力均增大，A、B错误；工人乙在竖直方向受到b段绳子拉力的竖直分力越来越大，根据平衡条件可知，地面对乙的支持力越来越小，由牛顿第三定律可知，工人乙对地面的压力越来越小，C正确；由于a段绳子拉力越来越大，与竖直方向的夹角越来越大，其水平方向的分力越来越大，根据平衡条件可知，工人乙受到地面的摩擦力越来越大，由牛顿第三定律知，工人乙对地面的摩擦力越来越大，D错误．。