4.5体内物质的动态平衡(1)
学习目标：
1、知道各种营养物质的利用，人体能量的获得。
2、了解泌尿系统的结构和功能
知识要点
一、营养物质的利用
1、人体吸收的葡萄糖一部分直接被组织细胞用以，多余的部分会在肝脏或肌肉等组织细胞中。
2、、和在人体组织细胞中不断进行着合成与分解，新旧物质不
断更替。
3、获得的能量= + 。
二、泌尿系统：
读图P164图4-36
思考：1、泌尿系统由哪些器官组成？它们各有什么功能？
肾动脉：
肾静脉：
肾脏：
输尿管：
膀胱：
尿道：
阅读P146-147回答：
2、肾脏是人体，位于、
3、是肾单位。肾单位主要有和
组成，其中肾小体是由和组成，肾小球是由
。
4、血液流经肾小球时，通过作用形成，经过肾小管时，经过
肾小管的作用，形成尿液。
巩固练习：
1．下列关于三大营养物质的叙述正确的是( )
A．人和动物体所需要的能量都是由糖类提供的
B．在人体内，肝脏和肌肉能够合成糖元，
C．人体内的脂肪完全是来自食物中的脂肪
D．在一般情况下，糖类可以大量转化成脂肪，同样，脂肪也可以大量转化成糖类3．一个人生病发烧以后会逐渐消瘦，原因是( )
A．人体只合成新的组成物质B．人体只氧化分解身体内原有的物质
C．人体合成新的组成物质大于分解身体内原有的物质
D．人体合成新的组成物质小于分解身体内原有的物质
3．如图是肾单位及其周围毛细血管的示意图，请据图回答：
(1)图中具有滤过功能的结构是[] ，具有重吸收功能的结构是
[ ] 。[ ] 处液体称为。
(2)5和3两处血浆成分的主要区别是，从6中流出的液
体
是。
(3)如果血液中葡萄糖浓度过(填“高”或“低”)，就会有一部分随尿液排出，形成糖尿。
引起糖尿病的原因一般是分泌不足，因而对该类糖尿病患者可通过注射激素制剂来治疗。
4．下表是某正常人血浆和尿液的部分化验数据，在A、B、C、D四种成分中，表示葡萄糖的是( )
C
95
5．如图为甲、乙两人肾单位内流动的液体中葡萄糖含量的变化曲线，其中①②③表示组成肾单位的有关结构。下列分析错误的是( )
A．②为肾小囊，其内液体为原尿
B．③是肾小管，此处进行了重吸收作用
C．④内液体是尿液，甲可能是肾小管发生病变
D．从成分上看，甲的②内液体比④内液体多了葡萄糖
6．人体的每个肾脏是由约l00万个肾单位组成的，如图为一个肾单位的
结构示意图。下列有关叙述正确的是( )
A．流入的动脉血中含有较多的二氧化碳
B流出的静脉血中二氧化碳和代谢废物均较少
C．流人的动脉血和流出的静脉血中含氧量均较少
D．图中所示包括肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用
7/人体内的尿是不间断产生的，但排尿却有一定的时间间隔，主要原因是( )
A．肾盂能收集尿液
B．膀胱具有暂时贮存尿液的功能
C．尿道是定时开放的
D．神经系统能控制排尿的过程
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动态平衡分析 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？ 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 正确答案为选项B 跟踪练习： 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( D )。 (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 图2-1 图2-2 图2-3 图1-1 图1-2 F 1 G F 2 图1-3
例3．如图3-1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？ 解析：取绳子c 点为研究对角，受到三根绳的拉力，如图3-2所示分别为F 1、F 2、F 3，延长绳AO 交竖直墙于D 点，由于是同一根轻绳，可得：21F F =，BC 长度等于CD ，AD 长度等于绳长。设角∠OAD 为θ；根据三个力平衡可得：θ sin 21G F = ；在三角形AOD 中可 知，AD OD = θsin 。如果A 端左移，AD 变为如图3－3中虚线A ′D ′所示，可知A ′D ′不变，OD ′减小，θsin 减小，F 1变大。如果B 端下移，BC 变为如图3－4虚线B ′C ′所示，可知AD 、OD 不变，θsin 不变，F 1不变。 二 物体受四个力及以上 例 4 .如图所示，当人向左跨了一步后人与物体保持静止，跨后与垮前相比较，下列说法错误的是: A ．地面对人的摩擦力减小 B ．地面对人的摩擦力增加 C ．人对地面压力增大 D ．绳对人的拉力变小 跟踪练习： 如图所示，小船用绳牵引．设水平阻力不变，在小船匀速靠岸的过程中 A 、绳子的拉力不断增大B 、绳子的拉力保持不变 C 、船受的浮力减小 D 、船受的浮力不变 三 连接体问题 例5 有一个直角支架AOB ，AO 是水平放置，表面粗糙．OB 竖直向下，表面光滑．OA 图3－1 A B C G O A B C G D F 1 F 2 F 3 O θ 图3－2 A B C G D F 1 F 2 F 3 O θ A ′ D ′ 图3－3 A B C G D F 1 F 2 F 3 O θ C ′ B ′ 图3－4 F
物体的动态平衡问题解题技巧 湖北省恩施高中 陈恩谱 —、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 一一缓慢转动、缓慢移动 …… 2、 动态平衡问题的解法一一解析法、图解法 解析法一一画好受力分析图后，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； 图解法一一画好受力分析图后，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一一动态三角形、相似三角形、圆与三角形（ 2类）、其他特殊类型 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 一- 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 NI ，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 NI 始终减小，F N 2始终增大 B . F NI 始终减小，F N 2始终减小 C . F NI 先增大后减小，F N 2始终减小 D . F NI 先增大后减小，F N 2先减小后增大 解法一：解析法一一画受力分析图，正交分解列方程，解出 F NI 、F N 2随夹角变化的函数，然后 由函数 讨论； 小。选B 。 解法二： 图解法一一画受力分析图，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 NI 的方向，然后按 F N 2方向变化规律转动 F N 2，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 mg 成如右图所示闭合三角形，其中重力 mg 保持不变，F NI 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 NI 、F N 2都一直在减小。 F N 2 【解析】小球受力如图，由平衡条件，有 F N2sin v - mg = 0 F N 2 cos 二-F NI = 0 联立，解得：F N2 - mg mg 木板在顺时针放平过程中, 0角一直在增大，可知 F NI 、F N 2都一直在减
体内物质的动态平衡（第1课时） 科学（浙教版）九年级上册第四章第5节 一、教材分析 《体内物质的动态平衡》浙教版九年级上册第四章中的第5节，三大类营养物质经消化吸收血液运输后最终进入人体细胞中，部分物质在细胞中合成了所需要的有机物，部分物质被氧化分解，释放能量以代细胞生命活动所需，而分解所产生的代谢废物则通过泌尿等形式排出体外。通过本节的学习使学生初步理解抽象的新陈代谢概念，认识到新陈代谢是细胞中物质合成、能量贮存与物质分解、能量释放这间的动态平衡过程，也是细胞不断进行自我更新的过程。 二、学情分析 初三学生的思维正由形象思维向抽象思维发展，具有一定的抽象思维能力和辩证思维能力。教材处理应强调结构性，在课堂上充分以导为主，解决好教材与学生先备知识、认知发展水平间的矛盾。问题情境设置要考虑到在具体情境下学生学习动机的激发和维持，并能帮助学生产生知识间的正向“学习迁移”。课堂上要留有更多的时间，让学生有更多的交流和探索的空间，给予学生更多的发展性评价，让更多的学生有展示潜能的机会。 三、教学思路 这部分内容与人体健康密切相关，与学生的生活实际紧密相联。因此，本节课的课堂教学设计突出以人为本的思想，突出健康生活的主体，充分利用学生自身的生理现象，充分利用学生已有的知识和生活经历，经过教师的精心设疑，引导学生从宏观到微观逐步深入地去探究生命活动的本质和规律。教学中通过与教学内容相关的课件，适当辅助教学过程，形象直观地展示生命活动的调节过程，给学生留下深刻生动的印象。要注意引导学生对教材图表进行分析，研究，从中挖掘出丰富的教育信息，延伸对知识的理解和应用。水和无机盐平衡的意义”这部分内容可以采取自学，讨论的方式，由学生自己总结出来，并通过对生产、生活中有关的实际问题做出解释。 四、教学目标 【知识与技能】 1．知道糖类、脂肪、蛋白质在人体细胞中的利用过程 2．列举人体泌尿系统的组成和功能；说出尿的形成过程；说明代谢废物的主要排泄途径 3．懂得维持人体水盐平衡的重要意义 4．概述新际代谢的含义 【过程与方法】 1．通过读图，观看实物，培养学生观察模型、图例、实物的能力和思维能力，学会描述和正确表达。 2．使学生在实际生活中能自主搭配食物，均衡饮食，在劳动、活动、病理状态时能
物体的受力（动态平衡）分析及典型例题 受力分析就是分析物体的受力，受力分析是研究力学问题的基础，是研究力学问题的关键。 受力分析的依据是各种力的产生条件及方向特点。 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 无 弹力；图b 中斜面对小球 有 支持力。 【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 有 支持力，斜面MO 对球 无 弹力。 【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。 【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 图1—1 a b 图1—2 图1—4 a b c
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 无 摩擦力产生，图b 中 无 摩擦力产生，图c 中 无 摩擦力产生,图d 中 有 摩擦力产生。 【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 【例7】如图1—10所示，物体A 叠放在物体B 上，水平地面光滑，外力F 作用于物体B 上使它们一起运动，试分析两物体受到的静摩擦力的方向。 图1—8 图1—9
中医学理论中的动态平衡 动态平衡系统 中医最大的特点，就是把人体看成是一个动态平衡系统来研究。这是中医和其他医学，特别是西医最大的不同。 什么是动态平衡系统呢？ 就是能够在一定范围内维护自身稳定的系统。凡是能够在这个世界上存在一段时间的事物，都必须能够在一定范围内维持自身的稳定，否则它不能在这个世界存在一段时间，很快就消失了。能够自我维持稳定，说明系统内部有自我调节的机制。认识到这一点非常重要！ 对于一个动态平衡系统，外界针对它的所有行为，都会得到一个相反的结果。比如，你想让它向下，给它一个向下的力量，系统为了维护自身的平衡，就会自动产生一个向上的力量来对抗这个向下的力量，结果等外力撤掉以后，它不仅不向下，反倒向上了。这是动态平衡系统的最根本的特性。 人体就是这样一个动态平衡系统，要调节人体，必须按照动态平衡系统的规律来进行，而不能用简单的直线思维来处理。西医的很多疗法之所以不能真正地解决问题，甚至给身体带来伤害，就是因为西医没有按照动态平衡系统的特性来对待人体，只是把人体当做一个简单的机械系统来对待。 比如，人体的血压能保持在一定的范围之内，说明人体自身有血压调节机制，在血压低的时候能够自我升高血压，血压高了又能够自我降低血压。高血压病人想降血压，直接用降压药，就会激发机体的升压机制，拼命升压，最后导致血压越来越高，降压药必须不断加量才能保持血压在正常范围。到最后，有些体质弱的病人，由于长期大量服用外来的降压药，有可能超出血压自我调节的范围，导致人体自身血压调节机制崩溃，反倒成了低血压。 血糖也是这么回事。直接去降血糖，就会导致病人体的升血糖机制更加努力工作，血糖会越来越高，降糖药必须不断加量才能保持血糖在正常范围。 动态平衡系统的名称来自西方科学，但是西方科学并没有形成完善的理论来指导实践。中国传统文化虽然没有用“动态平衡系统”这个名词，但是很多领域都是按照动态平衡系统的特性来处理问题的，如中医、太极拳、孙子兵法等等。中医有非常完善的动态平衡系统理论指导医疗实践，这个理论就是阴阳五行学说。阴阳五行学说的本质，就是描述动态平衡系统如何运作的学说。 无论中国古代的先人有多少医学实践，在没有和阴阳五行学说结合以前，就没有形成真正的中医理论。阴阳五行学说是中医的理论核心。
物体的平衡练习修订版 IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】
专题受力分析共点力的平衡 命题点一受力分析整体法与隔离法的应用 1.高中物理主要研究的九种力 例1如图4所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止，现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未动.则施力F后，下列说法正确的是( ) 图4 A.A、B之间的摩擦力一定变大 B.B与墙面间的弹力可能不变 C.B与墙之间可能没有摩擦力 D.弹簧弹力一定不变 例2如图5所示，甲、乙两个小球的质量均为m，两球间用细线连接，甲球用细线悬挂在天花板上.现分别用大小相等的力F水平向左、向右拉两球，平衡时细线都被拉紧.则平衡时两球的可能位置是下列选项中的( ) 图5 变式1如图6所示，两段等长细线串接着两个质量相等的小球a、b，悬挂于O点.现在两个小球上分别加上水平的外力，其中作用在b球上的力大小为F、作用在a球上的力大小为2F，则此装置平衡时的位置可能是( ) 图6 1.动态平衡
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的变化，但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. 2.常用方法 (1)平行四边形定则法：但也要根据实际情况采用不同的方法，若出现直角三角形，常用三角函数表示合力与分力的关系. (2)图解法：图解法分析物体动态平衡问题时，一般是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. (3)矢量三角形法 ①若已知F 合的方向、大小及一个分力F 1的方向，则另一分力F 2的最小值的条件为 F 1⊥F 2； ②若已知F 合的方向及一个分力F 1的大小、方向，则另一分力F 2的最小值的条件为F 2⊥F 合. 例3 (多选)(2017·全国卷Ⅰ·21)如图7，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＞π2 ).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( ) 图7 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
第五节体内物质的动态平衡 A概念，B概念理解，C概念应用，D综合提升 A类题 1．血糖：中的葡萄糖，正常成年人含量维持在。 2．体内能量的获得：。 3．体内食物的主要排泄途径． 以形式排出——；以形式排出——； 以形式排出—— 4．泌尿系统的组成及功能。 肾脏：；输尿管：；膀胱：； 尿道：。 5．肾脏是人体最主要的，是的器官。肾脏的基本结构和功能单位是，每个肾单位由和组成，肾小球有作用，肾小管有作用。 6．新陈代谢包括和，是生物生存的，也是生命的。 B类题 1.血液由肾动脉流入肾脏，再由叆静脉流出肾脏，肾静脉中的血液和肾动脉中的血液相比较 A、蛋白质含量降低 B、CO2含量降低 C、尿素尿酸含量降低 D、葡萄糖含量降低 2.一个健康人若进食较多的糖和食盐，那么他排出的尿液中所含的葡萄糖和盐分的量是( ) A、两者均增多 B、两者均未增多 C、葡萄糖增多，盐分未增多或没有 D、盐分增多，葡萄糖未增多或没有 3.一般夏天尿少，这是因为（C ） A体内废物少B体内水分需发量大C汗液分泌多D体内的代谢产物主要由皮肤排出4.北京鸭在育肥期要填饲过量的糖类饲料，并减少运动，从而使鸭在短期内变成肥鸭，这说明 ( ) A.糖类可以转化为脂肪 B.糖类可以转化为糖元 C.糖类可以转化为蛋白质 D.糖类可以转化为能量 5.下列关于血糖的叙述中，错误的是( ) A血液中的葡萄糖叫血糖 B.正常人血糖浓度为0.1% C.肝脏能把多余的血糖转变为糖元 D.糖元不能转变为葡萄糖 6.人呼吸系统呼出的二氧化碳，大部分来自于食物中的( ) A.糖类 B.蛋白质 C.脂肪 D.维生素 7.下列不是血糖来源的是( ) A.食物的消化与吸收 B.蛋白质和脂肪的转化 C.肝糖元的分解 D.肌糖元的分解 8.下列物质中不属于代谢终产物的是( ) A.尿酸 B.多余的水和无机盐 C.二氧化碳 D.未消化的食物残渣 9.血液流经肾脏后，发生的主要变化是( )
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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，
高中物理物体的动态平衡问题解题技巧题型概述： 物体的动态平衡问题是指物体始终处于平衡状态，但受力不断发生变化的问题。物体的动态平衡问题一般是三个力作用下的平衡问题，但有时也可将分析三力平衡的方法推广到四个力作用下的动态平衡问题。 思维模板： 常用的思维方法有两种。(1)解析法：解决此类问题可以根据平衡条件列出方程，由所列方程分析受力变化;(2)图解法：根据平衡条件画出力的合成或分解图，根据图像分析力的变化。 分时间 以课标卷高考为例，高考物理一共8个选择题，按照高考选择题总时间在35-45分钟的安排，物理选择题时间安排在15-25分钟为宜，大约占所有选择题的一半时间(由于生物选择题和化学选择题的计算量不大，很多题目可以直接进行判断，所以物理选择题所占的时间比例应稍大些).在物理的8个选择题中，时间也不能平均分配，一般情况下，选择题的难度会逐渐增加，物理选择题也不会例外，难度大的题目大约需要3分钟甚至更长一点的时间，而难度较小的选择题一般1分钟就能够解决了，8个选择题中，按照2:5:1的关系，一般有2个简单题目，5个中档题目和1个难度较大的题目(开始时难题较小)
析本质 选择题一般考查的是考生对基本知识和基本规律的理解及应用这些知识进行一些定性推理，很少有较复杂的计算.解题时一定要注意一些关键词，例如“不正确的”“可能”与“一定”的区别，要讨论多种可能性.不要挑题做，应按题号顺序做，而且开始应适当慢一点，这样刚上场的紧张心情会逐渐平静下来，做题思维会逐渐活跃，不知不觉中能全身心进入状态.一般地讲，如遇熟题，题图似曾相识，应陈题新解；如遇陌生题，题图陌生、物理情景陌生，应新题常规解，如较长时间分析仍无思路，则应暂时跳过去，先做下边的试题，待全部能做的题目做好后，再来慢慢解决(此时解题的心情已经会相对放松，状态更易发挥).确实做不出来时，千万不要放弃猜答案的机会，先用排除法排除能确认的干扰项，如果能排除两个，其余两项肯定有一个是正确答案，再随意选其中一项，即使一个干扰项也不能排除仍不要放弃，四个选项中随便选一个.尤其要注意的是，选择题做完后一定要立即涂卡. 巧应对 高考物理选择题是所有学科中选择题难度最大的，主要难点有以下几种情况：一是物理本身在各个学科中就属于比较难的学科；二是物理选择题是不定项选择，题目答案个数不确定，造成在选择的时候瞻前顾后，不得要领；三是大部分选择题综合性很高，涉及的知识点比计算题和填空题还要多，稍有不慎，就会顾此失彼；四是有些选择题本身就是小型的计算题，计算量并不比简单的计算题小.
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 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；
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
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
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 物体的受力（动态平衡）分析及典型例题 令狐采学 受力分析就是分析物体的受力，受力分析是研究力学问题的基础，是研究力学问题的关键。 受力分析的依据是各种力的产生条件及方向特点。 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 球无弹力；图b 中斜面对小球有支持力。 【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 对球有支持力，斜面MO 对球无弹力。 【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。 【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 图1—1 a b 图1—2 图1—4 a b c 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1—8 图a中无摩擦力产生，图b中无摩擦力产生，图c中无摩擦力产生,图d中有摩擦力产生。 【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 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 物体的动态平衡问题解题技巧 省高中 恩谱 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）、其他特殊类型 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 θ0cos 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 。 F N1 F mg θ 动态平衡问题 1．（湖南望城五中09届高三第一次月考卷．物理．5)如图所示，物体A 、B 用细绳连接后跨 过滑轮．A 静止在倾角为450的斜面上，B 悬挂着．已知质量m A = 2m B ，不计滑轮摩擦，现将 斜面倾角由450增大到500，但物体仍保持静止，那么下列说法中正确的是（ ） A ．绳子的张力将增大 B ．物体A 对斜面的压力将减少 C ．绳子的张力及A 受到的静摩擦力都不变 D ．物体A 受到的静摩擦力将增大 2.(08北京海淀第一学期期中)如图所示,轻质光滑滑轮两侧用轻绳 连着两个物体A 与B,物体B 放在水平地面上,A 、B 均静止.已知A 和 B 的质量分别为m A 、m B ,绳与水平方向的夹角为θ(θ < 90°),重力 加速度为g,则 ( ) A.物体B 受到的摩擦力可能为零 B.物体B 受到的摩擦力为m A gcos θ C.物体B 对地面的压力可能为零 D.物体B 对地面的压力为m B g - m A gsin θ 3.如图所示，A 、B 两物体用细绳相连跨过光滑轻小滑轮悬挂起来，B 物体放在水平地面上， A 、 B 两物体均静止.现将B 物体稍向左移一点，A 、B 两物体仍静止， 则此时与原来相比( ). (A )绳子拉力变大 (B )地面对物体B 的支持力变大 (C )地面对物体B 的摩擦力变大 (D )物体B 受到的合力变大 4.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 沿顺时针方向转过90°，且保持两绳之间的夹角α不变(α>90°)，物体保 持静止状态.在旋转过程中，设绳OA 的拉力为T 1，绳OB 的拉力为T 2，则 ( ). (A )T 1先减小后增大 (B )T 1先增大后减小 (C )T 2逐渐减小 (D )T 2最终变为零 5. 如图所示，小球用细绳系住始终静止在倾角为θ的光滑斜面上，当细绳方向由水平逐渐向上偏移时，绳的拉力F 和斜面对小球的支持力F N 将（ ） A. F 逐渐增大，F N 逐渐减小。 B. F 先增大后减小，F N 逐渐减小。 C. F 逐渐减小，F N 逐渐增大。 D. F 先减小后增大，F N 逐渐减小。 6.(2009上海崇明县高三期末)如图所示，两个完全相同的光滑球的质量为m ，放在竖直挡板和倾角为α中（ ） A.A 、B 两球间的弹力不变； B.B 球对挡板的压力逐渐减小； C.B 球对斜面的压力逐渐增大； D.A 球对斜面的压力逐渐增大。 7．(湖北宜昌市一中2009届高三年级十月月考卷．物理．8)在固定于地面的斜面上垂直安放一个挡板，截面为 14 圆的柱状物体甲放在斜面上，半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间，没有与斜 面接触而处于静止状态，如图13所示。现在从球心O 1处对甲施加一 平行于斜面向下的力F ，使甲沿斜面方向极其缓慢地移动，直至甲与 挡板接触为止。设乙对挡板的压力F 1，甲对斜面的压力为F 2，在此过程中（ ） A ．F 1缓慢增大，F 2缓慢增大 B ．F 1缓慢增大，F 2缓慢减小 C ．F 1缓慢减小，F 2缓慢增大 D ．F 1缓慢减小，F 2缓慢不变物体的受力(动态平衡)分析及典型例题
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