高一物理动态平衡专题

[方法点拨](1)三力动态平衡常用图解法、相似三角形法等．(2)多力动态平衡问题常用解析法．(3)涉及到摩擦力的时候要注意静摩擦力与滑动摩擦力的转换．1.如图1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OB绳中的拉力方向不变，人缓慢向左移动一小段距离，则下列说法正确的是()图1A．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2.如图2所示，不计重力的轻杆OP能以O点为圆心在竖直平面内自由转动，P端用轻绳PB 挂一重物，另用一根轻绳通过光滑定滑轮系住P端．在力F的作用下，当杆OP和竖直方向的夹角α(0＜α＜π)缓慢增大时，力F的大小应()图2A．逐渐增大B．恒定不变C．逐渐减小D．先增大后减小3.(2018·四川成都第七中学月考)如图3所示，一竖直放置的大圆环，在其水平直径上的A、B两端系着一根不可伸长的柔软轻绳，绳上套有一光滑小铁环．现将大圆环在竖直平面内绕O点顺时针缓慢转过一个微小角度，则关于轻绳对A、B两点拉力F A、F B的变化情况，下列说法正确的是()图3A．F A变小，F B变小B．F A变大，F B变大C．F A变大，F B变小D．F A变小，F B变大4.(2017·广东深圳第一次调研)如图4所示，一个轻型衣柜放在水平地面上，一条光滑轻绳两端分别固定在两侧顶端A、B上，再挂上带有衣服的衣架．若保持绳长和左端位置点不变，将右端依次改在C点或D点后固定，衣柜一直不动，下列说法正确的是()图4A．若改在C点，绳的张力大小不变B．若改在D点，衣架两侧绳的张力不相等C．若改在D点，衣架两侧绳的张力相等且不变D．若改在C点，衣柜对地面的压力将会增大5．一铁球通过3段轻绳OA、OB、OC悬挂在天花板上的A点，轻绳OC拴接在轻质弹簧测力计上．第一次，保持结点O位置不变，某人拉着轻质弹簧测力计从水平位置缓慢转动到竖直位置，如图5甲所示，弹簧测力计的示数记为F1.第二次，保持轻绳OC垂直于OA，缓慢移动轻绳，使轻绳OA从竖直位置缓慢转动到如图乙所示位置，弹簧测力计的示数记为F2.则()图5A．F1先增大后减小，F2逐渐减小B．F1先增大后减小，F2逐渐增大C．F1先减小后增大，F2逐渐减小D．F1先减小后增大，F2逐渐增大6.(2017·河南开封第一次模拟)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与竖直墙之间放另一截面也为半圆的光滑柱状物体B，整个装置处于静止状态，截面如图6所示．设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3.在B上加一物体C，整个装置仍保持静止，则()图6A．F1保持不变，F3增大B．F1增大，F3保持不变C．F2增大，F3增大D．F2增大，F3保持不变7．(2017·山西省重点中学协作体一模)如图7所示，粗糙程度相同的水平地面上的长方体物块将一重为G的光滑圆球抵在光滑竖直的墙壁上，现用水平向右的拉力F缓慢拉动长方体物块，在圆球与地面接触之前，下面的相关判断正确的是()图7A．球对墙壁的压力逐渐减小B．地面对长方体物块的支持力逐渐增大C．地面对长方体物块的摩擦力逐渐增大D．水平拉力F逐渐减小8.(2017·安徽马鞍山第一次模拟)如图8所示，两根相同的直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动，一表面各处情况相同的圆筒恰能沿直木棍匀速下滑，若保持两木棍倾角不变，将两者间的距离稍微增大后固定不动，仍使该圆筒以一定的初速度从两木棍上端滑下，则()图8A．圆筒将沿木棍减速下滑B．圆筒将沿木棍加速下滑C．木棍对圆筒的摩擦力不变D．木棍和圆筒间的动摩擦因数μ＝tan α9.(2017·江西省重点中学盟校第一次联考)如图9所示，倾角为α的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物体a放在斜面上，轻质细线一端固定在物体a上，另一端绕过光滑的滑轮固定在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，下列说法错误的是()图9A．斜劈对物体a的摩擦力一定减小B．斜劈对地面的压力一定不变C．细线对物体a的拉力一定增大D．地面对斜劈的摩擦力一定增大10.(2017·湖南怀化二模)如图10所示，绳子质量、滑轮摩擦不计，物体M静止在倾角为θ的斜面上，若倾角θ增大，物体M仍然静止(连接M一端的绳子始终与斜面平行)．下列判断正确的是()图10A．绳子的拉力可能增大B．斜面对地面的正压力增大C．物体M受到的静摩擦力可能增大D．物体M受到斜面的作用力可能增大11.(多选)(2017·安徽省十校联考)如图11所示，水平地面上有一斜面体，将物块放在斜面上．现对物块施加一沿斜面向上的力F，力F沿逆时针方向缓慢转动至竖直向上，且力F 的大小保持不变，整个过程物块和斜面体都与水平地面始终保持静止，则在力F转动过程中，下列说法正确的是()图11A．斜面体对物块的作用力一直增大B．斜面体对物块的作用力一直减小C．地面对斜面体的作用力一直增大D．地面对斜面体的作用力一直减小12．(多选)(2017·河北衡水金卷)如图12所示，在倾角为θ的粗糙斜面上放置与轻弹簧相连的物体A，弹簧另一端通过轻绳连接到轻质定滑轮Q上，三个物体B、C、D通过绕过定滑轮Q的轻绳相连而处于静止状态．现将物体D从C的下端取下挂在B上，松手后物体A仍处于静止状态，若不计轮轴与滑轮、绳与滑轮间的摩擦，则下列有关描述正确的是()图12A．物体D挂在物体B下面比物体D挂在物体C下面时，物体A所受的摩擦力减小了B．物体D挂在物体B下面比物体D挂在物体C下面时，弹簧的形变量减小了C．物体D挂在物体B下面比物体D挂在物体C下面时，地面对斜面体的支持力减小了D．物体D挂在物体B下面比物体D挂在物体C下面时，地面对斜面体有向左的摩擦力13.(2017·河南郑州、平顶山、濮阳二模)如图13所示简易装置可以测定水平风速．在水平地面上竖直固定一直杆，半径为R、质量为m的空心塑料球用细线悬于杆顶端O.当风沿水平方向吹来时，球在风力的作用下飘了起来．已知风力大小与“风速”和“球正对风的截面积”均成正比，当风速v0＝3 m/s时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ＝30°，则()图13A．风速v＝4.5 m/s时，细线与竖直方向的夹角θ＝45°B．若风速增大到某一值时，细线与竖直方向的夹角θ可能等于90°C．若风速不变，换用半径更大、质量不变的球，则夹角θ增大D．若风速不变，换用半径相等、质量更大的球，则夹角θ增大答案精析1．D[对结点O受力分析，如图所示，结点O受到方向始终竖直向下的拉力(大小等于物体的重力mg)，OA绳中的拉力F A(大小、方向均变化)，OB绳中的拉力F B(大小变化、方向不变)处于静止状态．若OB绳中的拉力方向不变，人缓慢向左移动一小段距离，由于F A与F B的合力不变(大小等于重力mg，方向竖直向上)，由矢量图可以看出，拉力F A会增大，拉力F B也增大，选项A、B错误；由于人的拉力方向沿水平方向，所以拉力增大不影响人对地面的压力，选项C错误；对人受力分析，在水平方向，由平衡条件可知，地面对人的摩擦力逐渐增大，选项D正确．]2．A[对P点受力分析，如图所示，设定滑轮处为C点，由相似三角形可得GOC＝FPC，则F＝PCOC G，由于绳子长度PC一直增大，OC、G不变，所以F一直增大．]3．A[柔软轻绳上套有光滑小铁环，两侧轻绳中拉力相等．将大圆环在竖直平面内绕O点顺时针缓慢转过一个微小角度，A、B两点之间的水平距离减小，光滑小铁环两侧轻绳间夹角2α减小，由2F cos α＝mg可知，轻绳中拉力F减小，轻绳对A、B两点的拉力F A和F B 都变小，选项A正确．]4．C5．D[对图中的O点受力分析，两根绳的合力等于铁球的重力，其大小和方向不变，如图所示．a图中F1先减小，后增大；b图中F2逐渐增大．选项D正确．]6．C[先对B、C整体受力分析，受重力、墙壁支持力和A的支持力，根据平衡条件，三个力可以构成首尾相连的矢量三角形，如图所示：在B上加一C物体，相当于整体的重力增加了，故墙对B的作用力F1增加，A对B的支持力也增加，根据牛顿第三定律，B对A 的作用力F2增加；再对A、B、C整体分析，受重力、地面的支持力、地面的静摩擦力、墙壁的支持力，根据平衡条件，地面的支持力等于整体的重力，故加上C物体后，地面的支持力F3变大，故A、B、D错误，C正确．]7．D8.A9.A＝10．C[对物体m受力分析，受重力和绳子的拉力，由二力平衡知Fmg，绳子拉力一定不变，选项A错误；对M、m和斜面的整体受力分析可知，地面对整体的支持力等于M、m和斜面体的重力之和，故斜面对地面的正压力不变，选项B错误；对物体M受力分析，受重力、支持力、绳子的拉力和静摩擦力．①如果静摩擦力沿斜面向上，如图所示根据平衡条件得F f＋F T－Mg sin θ＝0，F N－Mg cos θ＝0解得：F f＝Mg sin θ－F T＝Mg sin θ－mg，F N＝Mg cos θ当θ变大时，F f变大，F N变小．②如果静摩擦力沿斜面向下，同理可得：F f＝F T－Mg sin θ＝mg－Mg sin θ，F N＝Mg cos θ；当θ变大时，F f变小，F N变小．物体M受到的斜面的作用力为F N和F f的合力，F＝F N2＋F f2＝M2g2＋m2g2－2Mmg2sin θ当θ变大时，F变小，故选项C正确，D错误．]11．BD[对物块受力分析，受重力、力F和斜面对物块的作用力(支持力和摩擦力的合力)，由于力F和重力的合力减小，故根据平衡条件，斜面体对物块的作用力减小，故A错误，B 正确；对物块和斜面体整体受力分析，受重力、力F和地面对斜面体的作用力(静摩擦力和支持力的合力)，由于重力和力F的合力减小，故根据平衡条件，地面对斜面体的作用力减小，故C错误，D正确．]12．BC13.C。

高一动态平衡知识点总结动态平衡是物理学中一个重要的概念，它描述了物体在力的作用下保持平衡的状态。

在高中物理课程中，学生将接触到许多与动态平衡相关的知识点。

本文将对高一动态平衡相关的知识点进行总结和概述。

一、力的平衡力的平衡是动态平衡的基础概念。

当物体上的合力为零时，物体将保持静止或匀速直线运动。

根据牛顿第一定律，物体在外力作用下，若合力为零，它将不受到加速度的影响，保持匀速直线运动或静止。

二、受力分析在动态平衡的问题中，受力分析是解决问题的关键。

通过分析物体所受的各个力，我们可以确定合力的方向和大小，从而判断物体的运动状态。

根据牛顿第二定律，物体所受合力与物体的加速度成正比，方向相同。

三、力的合成与分解在力的叠加中，我们经常需要进行力的合成与分解。

力的合成是将多个力合并为一个力的过程，力的分解则是将一个力分解为多个力的过程。

这些概念在解决动态平衡问题时非常有用，可以帮助我们分析力的方向和大小。

四、平衡力的性质平衡力是指使物体保持在平衡状态的力。

当物体处于静止或匀速直线运动时，合力为零，这时合力被称为平衡力。

平衡力的性质包括大小相等、方向相反、作用在同一直线上等。

五、滑动摩擦力与静止摩擦力摩擦力是一种常见的力，它包括滑动摩擦力和静止摩擦力。

滑动摩擦力是物体相对滑动时产生的摩擦力，它的方向与滑动方向相反。

静止摩擦力是物体在静止时受到的摩擦力，它的方向与试图使物体滑动的力方向相反。

六、倾斜面上的力分析当物体位于倾斜面上时，我们需要考虑斜面对物体的支持力和重力的分力。

通过分解重力和斜面对物体的支持力，我们可以求解物体在倾斜面上的动态平衡问题。

七、平衡杆上的力分析在平衡杆上的问题中，我们需要考虑平衡杆上各点的力平衡条件。

根据平衡杆上各点力的平衡，我们可以求解平衡杆上物体的位置和力的大小。

八、弹簧的力学性质弹簧是一种具有弹性的物体。

根据胡克定律，当弹簧受力拉伸或压缩时，弹簧的伸长或压缩与外力成正比，弹簧的弹性系数称为弹簧的弹性系数。

高中物理力的动态平衡专题摘要：1.动态平衡问题的定义与特点2.解析法求解动态平衡问题3.图解法求解动态平衡问题4.矢量三角形法求解动态平衡问题5.动态平衡问题的实际应用正文：一、动态平衡问题的定义与特点动态平衡问题是指在物体运动过程中，受到多个力的作用而达到平衡状态的问题。

在动态平衡问题中，物体的速度和方向可能发生变化，但其所受的合力为零。

动态平衡问题的特点是，物体受到的力不是恒定的，而是随着物体运动状态的变化而变化。

解决动态平衡问题时，需要分析物体在不同状态下的受力情况，建立平衡方程，求解力的变化。

二、解析法求解动态平衡问题解析法是解决动态平衡问题的一种常用方法。

它通过对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡方程，求出应变参量与自变参量的一般函数式，然后根据自变参量的变化确定应变参量的变化。

具体步骤如下：1.对物体进行受力分析，列出平衡方程；2.求解平衡方程，得到应变参量与自变参量的关系式；3.根据自变参量的变化，确定应变参量的变化。

三、图解法求解动态平衡问题图解法是另一种解决动态平衡问题的方法。

它通过对研究对象进行受力分析，画出不同状态下力的矢量图，然后根据有向线段的长度变化判断各个力的变化。

具体步骤如下：1.对物体进行受力分析，画出力的矢量图；2.根据力的矢量图，确定各个力的变化；3.根据力的变化，求解应变参量与自变参量的关系式。

四、矢量三角形法求解动态平衡问题矢量三角形法是解决动态平衡问题的一种简便方法，特别是在处理变动中的三力问题时。

它通过画出力的矢量三角形，直观地反映出力的变化过程。

具体步骤如下：1.画出力的矢量三角形；2.分析力的变化，确定三角形的形状；3.根据三角形的形状，求解应变参量与自变参量的关系式。

五、动态平衡问题的实际应用动态平衡问题在实际生活中有广泛的应用，例如：分析汽车的行驶稳定性、飞机的飞行稳定性、运动员的平衡能力等。

第十五讲动态平衡专题【高考精炼】1.(2016·全国卷Ⅱ，14)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，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．(2016·全国卷Ⅰ，19) (多选) 如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O 点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。

外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态。

若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则( )A．绳OO′的张力也在一定范围内变化B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化3．(2016·全国卷Ⅲ，17)如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球。

在a和b之间的细线上悬挂一小物块。

平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。

不计所有摩擦。

小物块的质量为( )A.m2B.32m C．m D．2m4.(2016·江苏单科，1)一轻质弹簧原长为8 cm，在4 N的拉力作用下伸长了2 cm，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为( )A．40 m/N B．40 N/m C．200 m/N D．200 N/m 5．【2016·海南卷】如图，在水平桌面上放置一斜面体P，两长方体物块a和b叠放在P的斜面上，整个系统处于静止状态。

若将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示。

则A．f1=0，f2≠0，f3≠0 B．f1≠0，f2=0，f3=0C．f1≠0，f2≠0，f3=0 D．f1≠0，f2≠0，f3≠06. (2015·广东理综，19) (多选) 如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正确的有( )A．三条绳中的张力都相等B．杆对地面的压力大于自身重力C．绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零D．绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力9．(2014·山东理综，14) 如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千．某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变。

人教版新教材高中物理必修第一册第三章：相互作用---力共点力的平衡---动态平衡专题（题组分类训练）题组特训特训内容题组一利用解析法分析动态平衡模型题组二利用图解法分析动态平衡模型题组三利用动态圆分析动态平衡模型题组四利用相似三角形分析动态平衡模型题组五利用结论法分析动态平衡模型题组六静摩擦力方向不确定1．动态平衡：物体的状态发生缓慢地变化，在这一变化过程中物体始终处于一系列的平衡状态，这种平衡称为动态平衡．解决此类问题的基本思路是化“动”为“静”，“静”中求“动”，“动态平衡”是指物体所受的力一部分是变力，是动态力，力的大小或方向发生变化。

在问题的描述中常用“缓慢”等语言叙述。

2. 动态问题求解的思路:3.动态问题求解的方法方法一：解析法（列平衡方程根据函数关系，适合三个力及以上）方法二：图解法（矢量三角形法则，解决三力平横问题）。

方法三：辅助圆图解法或拉米定理（矢量三角形法则，解决三力平横问题）方法四：相似三角形（矢量三角形法则，解决三力平横问题）方法五：利用结论法解决挂衣服模型方法六：静摩擦力方向不确定基础知识清单题组特训一：利用解析法分析动态平衡模型1.明代宋应星在《天工开物》一书中描述了测量弓力的方法：“以足踏弦就地，秤钧搭挂弓腰，弦满之时，推移秤锤所压，则知多少。

意思是：可以用脚踩弓弦两端，将秤钩钩住弓的中点往上拉，弦满之时，推移秤锤称平，就可知道弓力大小。

如图所示，假设弓满时，弓弦弯曲的夹角为θ，秤钩与弦之间的摩擦不计，弓弦的拉力即弓力，满弓时秤钩的拉力大小为F，则下列说法正确的是（）A．F一定，θ越小，弓力越大B．θ一定，弓力越大，F越小C．弓力一定，θ越大，F越大D．θ一定，F越大，弓力越大【答案】D【解析】如图，对O点受力分析，受秤钩的拉力F，弦的拉力T由2cos2FTθ=可得F一定，θ越小，弓力越小；θ一定，弓力越大，F越大；弓力一定，θ越大，F越小；θ一定，F越大，弓力越大。