高中物理动态平衡问题
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第三章相互作用——力专题05:动态平衡问题题组一矢量三角形法解决三力动态平衡问题1.(2022江苏如皋期末)如图所示,小球在力F的作用下静止,细线与竖直方向的夹角为θ。
将F由图示位置逆时针缓慢转至竖直方向的过程中,小球始终静止在图中位置,则()A.F一直变小B.F先变小后变大C.细线的拉力一直变大D.细线的拉力先变小后变大2.(2023湖南岳阳一中期中)如图所示,OA、OB、OC都为轻绳,OA绳水平,OC绳下悬挂有一小物体(可视为质点)。
现施加一水平力F于小物体上,使小物体缓慢被拉高,在此过程中,OA、OB两绳位置不变,则()A.拉力F增大B.绳AO的拉力不变C.绳BO的拉力减小D.绳CO的拉力先减小后增大题组二解析法解决三力动态平衡问题3.(2023江苏南通大学附属中学期中)如图所示,水平地面上有一个曲面光滑、截面为半圆的柱体,用细线拉住的小球静止靠在接近半圆底端的M点。
通过细线将小球从M点缓慢向上拉至半圆最高点的过程中,细线方向始终与半圆相切,柱体保持不动。
下列说法正确的是()A.细线对小球的拉力先增大后减小B.小球对柱体的压力先减小后增大C.柱体受到水平地面的支持力逐渐减小D.柱体对地面的摩擦力先增大后减小4.(2022江苏常州礼嘉中学期中)如图所示,小球用细绳系住置于斜面体上,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,细绳始终处于伸直状态。
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F N以及绳对小球的拉力F T的变化情况是()A.F N保持不变,F T不断增大B.F N不断增大,F T不断减小C.F N保持不变,F T先增大后减小D.F N不断增大,F T先减小后增大题组三相似三角形法解决三力动态平衡问题5.(2022北京西城第四中学月考,改编)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,细绳跨过竖直轻杆顶端A处的光滑小滑轮,用力F拉住,如图所示。
知识点三:共点力平衡(动态平衡、矢量三角形法)1.(单选)如图所示,一小球在斜面上处于静止状态,不考虑一切摩擦,如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置,则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是().答案B A.F1先增大后减小,F2一直减小B.F1先减小后增大,F2一直减小C.F1和F2都一直减小D.F1和F2都一直增大2、(单选)(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F N以及绳对小球的拉力F T的变化情况是().答案DA.F N保持不变,F T不断增大B.F N不断增大,F T不断减小C.F N保持不变,F T先增大后减小D.F N不断增大,F T先减小后增大3.(单选)如图所示,一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端,用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球,则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面),木板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况正确的是().答案BA.F1增大,F2减小B.F1增大,F2增大C.F1减小,F2减小D.F1减小,F2增大4、(单选)如图所示,一物块受一恒力F作用,现要使该物块沿直线AB运动,应该再加上另一个力的作用,则加上去的这个力的最小值为().答案BA.F cos θB.F sin θC.F tan θD.F cot θ5.(单选)如图所示,一倾角为30°的光滑斜面固定在地面上,一质量为m的小木块在水平力F的作用下静止在斜面上.若只改变F的方向不改变F的大小,仍使木块静止,则此时力F与水平面的夹角为().答案AA.60°B.45°C.30°D.15°6.(多选)一铁架台放于水平地面上,其上有一轻质细线悬挂一小球,开始时细线竖直,现将水平力F作用于小球上,使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置,铁架台始终保持静止,则在这一过程中().答案:ADA.细线拉力逐渐增大B.铁架台对地面的压力逐渐增大C.铁架台对地面的压力逐渐减小D.铁架台所受地面的摩擦力逐渐增大7、(多选)(苏州调研)如图所示,质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点,在外力F的作用下,小球A、B处于静止状态.若要使两小球处于静止状态且悬线OA与竖直方向的夹角θ保持30°不变,则外力F的大小().答案BCDA.可能为33mg B.可能为52mgC.可能为2mg D.可能为mg8、(单选)如图所示,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.在这一过程中,水平拉力F、环与杆的摩擦力F摩和环对杆的压力F N的变化情况是().答案DA.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9.(单选)如图所示,在拉力F作用下,小球A沿光滑的斜面缓慢地向上移动,在此过程中,小球受到的拉力F和支持力F N的大小变化是().A.F增大,F N减小答案AB.F和F N均减小C.F和F N均增大D.F减小,F N不变10.(单选)半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的竖直挡板MN.在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止状态.如图所示是这个装置的纵截面图.若用外力使MN保持竖直,缓慢地向右移动,在Q落到地面以前,发现P始终保持静止.在此过程中,下列说法中正确的是().答案BA.MN对Q的弹力逐渐减小B.地面对P的摩擦力逐渐增大C.P、Q间的弹力先减小后增大D.Q所受的合力逐渐增大11.(多选)如图所示,在斜面上放两个光滑球A和B,两球的质量均为m,它们的半径分别是R和r,球A 左侧有一垂直于斜面的挡板P,两球沿斜面排列并处于静止状态,下列说法正确的是().答案BC A.斜面倾角θ一定,R>r时,R越大,r越小,则B对斜面的压力越小B.斜面倾角θ一定,R=r时,两球之间的弹力最小C.斜面倾角θ一定时,无论半径如何,A对挡板的压力一定D.半径一定时,随着斜面倾角θ逐渐增大,A受到挡板的作用力先增大后减小12.(单选)如图所示,用OA、OB两根轻绳将物体悬于两竖直墙之间,开始时OB绳水平.现保持O点位置不变,改变OB绳长使绳端由B点缓慢上移至B′点,此时绳OB′与绳OA之间的夹角θ<90°.设此过程中绳OA、OB的拉力分别为F OA、F OB,下列说法正确的是().答案BA.F OA逐渐增大B.F OA逐渐减小C.F OB逐渐增大D.F OB逐渐减小13、(多选)如图,不可伸长的轻绳跨过动滑轮,其两端分别系在固定支架上的A、B两点,支架的左边竖直,右边倾斜.滑轮下挂一物块,物块处于平衡状态,下列说法正确的是().答案BCA.若左端绳子下移到A1点,重新平衡后绳子上的拉力将变大B.若左端绳子下移到A1点,重新平衡后绳子上的拉力将不变C.若右端绳子下移到B1点,重新平衡后绳子上的拉力将变大D.若右端绳子下移到B1点,重新平衡后绳子上的拉力将不变14、(单选)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,在此过程中().答案BA.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15.(单选)作用于O点的三力平衡,设其中一个力大小为F1,沿y轴正方向,力F2大小未知,与x轴负方向夹角为θ,如图所示.下列关于第三个力F3的判断中正确的是().A.力F3只能在第四象限答案CB.力F3与F2夹角越小,则F2和F3的合力越小C.F3的最小值为F1cos θD.力F3可能在第一象限的任意区域16.(多选)一个光滑的圆球搁在光滑的斜面和竖直的挡板之间,如图21所示.斜面和挡板对圆球的弹力随斜面倾角α变化而变化,故().答案ACA.斜面弹力F N1的变化范围是(mg,+∞)B.斜面弹力F N1的变化范围是(0,+∞)C.挡板的弹力F N2的变化范围是(0,+∞) D.挡板的弹力F N2的变化范围是(mg,+∞)。
高中物理力的动态平衡专题摘要:一、动态平衡的概念与特点二、动态平衡问题的分析方法1.解析法2.图解法三、高中物理动态平衡问题的应用实例四、如何提高动态平衡问题的解题能力正文:一、动态平衡的概念与特点动态平衡是指在物体受到多个力作用时,物体在运动过程中保持匀速运动或静止状态。
它有以下特点:1.受力分析:物体在动态平衡状态下,受到的力之间存在一定的关系,需要进行受力分析。
2.变化过程:物体的状态会随着时间的推移而发生缓慢变化,如力的变化、运动方向的变化等。
3.平衡条件:物体在动态平衡状态下,满足力的平衡条件,即合力为零。
二、动态平衡问题的分析方法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。
2.图解法: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力的矢量图(画在同一个图中),然后根据有向线段(表示力)的长度,变化判断各个力的大小和变化关系。
三、高中物理动态平衡问题的应用实例例如,一个物体在三个不平行的共点力作用下平衡,这三个力必组成一首尾相接的三角形。
用这个三角形来分析力的变化和大小关系的方法叫矢量三角形法。
在处理变动中的三力问题时,矢量三角形法能直观地反映出力的变化过程。
四、如何提高动态平衡问题的解题能力1.加强对物理基本概念的理解:理解动态平衡的概念,掌握平衡条件的应用。
2.熟练掌握分析方法:解析法和图解法,灵活运用这两种方法解决实际问题。
3.注重受力分析:对物体进行详细的受力分析,找出各个力之间的关系。
4.加强练习:通过大量的练习,提高自己对动态平衡问题的解题能力和应变能力。
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。
高中物理培优之(一)·巧解动态平衡问题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,专题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先减小后增大归纳:二、解析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变大变式: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。
将杆在竖直平面内沿顺时针方向缓慢转动30°此过程中( )A. OA绳上拉力变大,OB绳上拉力变大B. OA绳上拉力变大,OB绳上拉力变小C. OA绳上拉力变小,OB绳上拉力变大D. OA绳上拉力变小,OB绳上拉力变小归纳:三、相似三角形方法:找到与力的矢量三角形相似的几何三角形,根据相似三角形的性质,建立比例关系,进行讨论。
第 03 讲 解决动态平衡问题的五种方法通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢地变化,物体在这一变化过程中始终处 于一系列的平衡状态中, 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”,具体有以下三种方法:(一)解析法 对研究对象进行受力分析,先画出受力示意图,再根据物体的平衡条件列式求解,得 到因变量与自变量的一般函数表达式,最后根据自变量的变化确定因变量的变化。
(二)结论法 若合力不变,两等大分力夹角变大,则分力变大 . 若分力大小不变,两等大分力夹角变大,则合力变小 .1、粗细均匀的电线架在 A 、 B 两根电线杆之间。
由于热胀冷缩,电线在夏、冬两季呈现如 图所示的两种形状,若电线杆始终处于竖直状态,下列说法中正确的是 ( ) A .冬季,电线对电线杆的拉力较大 B .夏季,电线对电线杆的拉力较大C .夏季与冬季,电线对电线杆的拉力一样大D .夏季,电线杆对地面的压力较大移,双臂缓慢张开到图乙位置,则在此过程中,吊环的两根绳的拉力 F T (两个拉力大小相等) 及它们的合力 F 的大小变化情况为 ( A . F T 减小, F 不变 B .F T 增大, F 不变 C .F T 增大, F 减小 D .F T 增大, F 增大 3、如图所示, 硬杆 BC 一端固定在墙上的 B 点,另一端装有滑轮 用绳拴住通过滑轮固定于墙上的 A 点。
若杆、滑轮及绳的质量和摩擦均不计,C ,重物 将绳的固定端从 A 点稍向下移,则在移动过程中 (2、如图所示,体操吊环运动有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环 图甲) ,然后身体下A.绳的拉力、滑轮对绳的作用力都增大C.绳的拉力不变,滑轮对绳的作用力增大B.绳的拉力减小,滑轮对绳的作用力增大D.绳的拉力、滑轮对绳的作用力都不变(三)图解法此法常用于求解三力平衡且有一个力是恒力、另有一个力方向不变的问题。
一般按照 以下流程解题。
第03讲 解决动态平衡问题的五种方法通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢地变化,物体在这一变化过程中始终处于一系列的平衡状态中,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”,具体有以下三种方法:(一)解析法 对研究对象进行受力分析,先画出受力示意图,再根据物体的平衡条件列式求解,得到因变量与自变量的一般函数表达式,最后根据自变量的变化确定因变量的变化。
(二)结论法 若合力不变,两等大分力夹角变大,则分力变大.若分力大小不变,两等大分力夹角变大,则合力变小.1、粗细均匀的电线架在A 、B 两根电线杆之间。
由于热胀冷缩,电线在夏、冬两季呈现如图所示的两种形状,若电线杆始终处于竖直状态,下列说法中正确的是( )A .冬季,电线对电线杆的拉力较大B .夏季,电线对电线杆的拉力较大C .夏季与冬季,电线对电线杆的拉力一样大D .夏季,电线杆对地面的压力较大2、如图所示,体操吊环运动有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环(图甲),然后身体下移,双臂缓慢张开到图乙位置,则在此过程中,吊环的两根绳的拉力F T (两个拉力大小相等)及它们的合力F 的大小变化情况为( )A .F T 减小,F 不变B .F T 增大,F 不变C .F T 增大,F 减小D .F T 增大,F 增大3、如图所示,硬杆BC 一端固定在墙上的B 点,另一端装有滑轮C ,重物D用绳拴住通过滑轮固定于墙上的A 点。
若杆、滑轮及绳的质量和摩擦均不计,将绳的固定端从A 点稍向下移,则在移动过程中( ) A.绳的拉力、滑轮对绳的作用力都增大 B.绳的拉力减小,滑轮对绳的作用力增大C.绳的拉力不变,滑轮对绳的作用力增大D.绳的拉力、滑轮对绳的作用力都不变A CB(三)图解法此法常用于求解三力平衡且有一个力是恒力、另有一个力方向不变的问题。
一般按照以下流程解题。
1、如图所示,小球用细绳系住放在倾角为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()A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大2、半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有一固定放置的竖直挡板MN.在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于平衡状态,如图所示是这个装置的截面图.现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移,在Q滑落到地面之前,发现P始终保持静止.则在此过程中,下列说法中正确的是()A.MN对Q的弹力逐渐减小B.P对Q的弹力逐渐增大C.地面对P的摩擦力逐渐增大D.Q所受的合力逐渐增大3、如图所示,挡板固定在斜面上,滑块m在斜面上,上表面呈弧形且左端最薄,球M搁在挡板与弧形滑块上,一切摩擦均不计,用平行于斜面的拉力F拉住弧形滑块,使球与滑块均静止。
高中物理教科版必修1物体动态平衡【考纲解读与考频分析】物体平衡为考纲II级考点,动态平衡以其变化多,能力要求高成为高考高频考点。
【高频考点定位】:动态平衡考点一:动态平衡【3年真题链接】1.(2019全国理综I卷19)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【参考答案】BD【命题意图】本题考查动态平衡及其相关知识点。
【解题思路】用水平向左的拉力缓慢拉动N,水平拉力一定逐渐增大,细绳对N的拉力一定一直增大,由于定滑轮两侧细绳中拉力相等,所以M所受细绳的拉力大小一定一直增大,选项A错误B正确;由于题述没有给出M、N的质量关系,所以M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增大,选项C错误D正确。
【方法归纳】解答此题也可设出用水平向左的拉力缓慢拉动N后细绳与竖直方向的夹角,分析受力列出解析式,得出细绳的拉力随细绳与竖直方向的夹角表达式,进行讨论。
2.(2017·全国理综I卷·21)如图,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,现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角不变,在OM由竖直被拉到水平的过程中()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【参考答案】.A.D【命题意图】本题考查物体的动态平衡及其相关的知识点。
【解题思路】将重物向右上方缓慢拉起,物体处于动态平衡状态,可利用物体平衡条件或力的分解画出动态图分析。
专题课4共点力平衡条件的应用——动态平衡问题题型一解析法的应用如图所示,人通过跨过定滑轮的轻绳牵引一物体,人向右缓慢移动时,地面对人的支持力和摩擦力如何变化?提示:人受重力、绳子的拉力及地面对人的支持力和摩擦力,当人缓慢向右移动时,绳子拉力的大小不变,但在水平方向的分力增大,竖直方向的分力减小,故地面对人的支持力和摩擦力都变大。
1.动态平衡:物体所受的力中有些是变力,是动态力,力的大小和方向均要发生变化,但变化过程中的每一个状态均可视为平衡状态,所以叫作动态平衡。
2.分析方法(1)列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式;(2)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况。
如图所示,木板P下端通过光滑铰链固定于水平地面上的O点,物体A、B叠放在木板上且处于静止状态,此时物体B的上表面水平。
现使木板P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置,物体A、B仍保持静止,与原位置的情况相比()A.B对A的作用力变小B.A对B的压力增大C.木板对B的作用力不变D.木板对B的摩擦力不变[解析]设板与水平地面的夹角为α,木板转过的角度为β,以A为研究对象,无论木板如何转动,只要二者保持相对静止,B对A的作用力始终与A的重力平衡,保持不变,故A错误;当将P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置,B 的上表面不再水平,A的重力分解情况如图甲,开始时物体A不受B对A的摩擦力,B对A的支持力大小与重力相等;旋转后设B的上表面与水平方向之间的夹角是β,受到的B对A的支持力、摩擦力的合力仍然与A的重力大小相等,方向相反,则A受到B对A的作用力保持不变,由于支持力与摩擦力相互垂直,则N=G A·cos β,所以A受到的支持力一定减小了,根据牛顿第三定律可知A对B的压力减小,故B错误;以A、B整体为研究对象,分析受力情况如图乙,总重力G AB、板的支持力N2和摩擦力f2,板对B的作用力是支持力N2和摩擦力f2的合力,系统始终保持静止,由平衡条件分析可知,板对B的作用力大小与总重力大小相等,保持不变,支持力N2=G AB cos α,摩擦力f2=G AB sin α,α增大,N2减小,f2增大,故C正确,故D错误。
第03讲解决动态平衡问题的五种方法通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢地变化,物体在这一变化过程中始终处于一系列的平衡状态中,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”,具体有以下三种方法:(一)解析法对研究对象进行受力分析,先画出受力示意图,再根据物体的平衡条件列式求解,得到因变量与自变量的一般函数表达式,最后根据自变量的变化确定因变量的变化。
(二)结论法若合力不变,两等大分力夹角变大,则分力变大.*若分力大小不变,两等大分力夹角变大,则合力变小.1、粗细均匀的电线架在A、B两根电线杆之间。
由于热胀冷缩,电线在夏、冬两季呈现如图所示的两种形状,若电线杆始终处于竖直状态,下列说法中正确的是( )A.冬季,电线对电线杆的拉力较大B.夏季,电线对电线杆的拉力较大C.夏季与冬季,电线对电线杆的拉力一样大D.夏季,电线杆对地面的压力较大:2、如图所示,体操吊环运动有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环(图甲),然后身体下移,双臂缓慢张开到图乙位置,则在此过程中,吊环的两根绳的拉力F T(两个拉力大小相等)及它们的合力F 的大小变化情况为( )A .F T 减小,F 不变B .F T 增大,F 不变C .F T 增大,F 减小D .F T 增大,F 增大3、如图所示,硬杆BC 一端固定在墙上的B 点,另一端装有滑轮C ,重物D用绳拴住通过滑轮固定于墙上的A 点。
若杆、滑轮及绳的质量和摩擦均不计,将绳的固定端从A 点稍向下移,则在移动过程中( )A.'B.绳的拉力、滑轮对绳的作用力都增大 B.绳的拉力减小,滑轮对绳的作用力增大 C.绳的拉力不变,滑轮对绳的作用力增大 D.绳的拉力、滑轮对绳的作用力都不变A C B(三)图解法此法常用于求解三力平衡且有一个力是恒力、另有一个力方向不变的问题。
一般按照以下流程解题。
{1、如图所示,小球用细绳系住放在倾角为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()A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大2、半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有一固定放置的竖直挡板MN.在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于平衡状态,如图所示是这个装置的截面图.现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移,在Q滑落到地面之前,发现P始终保持静止.则在此过程中,下列说法中正确的是()A.MN对Q的弹力逐渐减小B.P对Q的弹力逐渐增大C.地面对P的摩擦力逐渐增大D.Q所受的合力逐渐增大】3、如图所示,挡板固定在斜面上,滑块m在斜面上,上表面呈弧形且左端最薄,球M搁在挡板与弧形滑块上,一切摩擦均不计,用平行于斜面的拉力F拉住弧形滑块,使球与滑块均静止。
高中物理动态平衡问题
动态平衡是指在物体平衡的同时,物体的速度不变,即物体处于匀速直线运动状态。
在高中物理中,动态平衡问题通常与牛顿第二定律和牛顿第三定律相关。
以下是一些典型的动态平衡问题。
1. 一个物体在水平面上匀速运动,所受合外力为多少?
令物体质量为m,物体受到的合外力为F,根据牛顿第二定律,有F=ma。
因为物体处于动态平衡状态,所以a=0,即F=0,
即所受合外力为零。
2. 一个物体在竖直方向上匀速运动,所受合外力为多少?
令物体质量为m,物体受到的合外力为F,根据牛顿第二定律,有F=ma。
因为物体处于动态平衡状态,所以a=0,即F=mg,即所受合外力等于物体的重力,即F=mg。
3. 一个物体沿斜面向下匀速运动,所受合外力为多少?
令物体质量为m,物体所在的斜面与水平面夹角为θ,物体受
到的合外力为F,根据牛顿第二定律,有F=ma。
因为物体处
于动态平衡状态,所以a=0,即物体所受合外力等于物体沿斜
面方向的重力分量,即F=mg*sinθ。
4. 一个物体沿斜面向上匀速运动,所受合外力为多少?
令物体质量为m,物体所在的斜面与水平面夹角为θ,物体受到的合外力为F,根据牛顿第二定律,有F=ma,因为物体处于动态平衡状态,所以a=0,即物体所受合外力等于物体沿斜面方向的重力分量加上斜面提供的力,即F=mg*sinθ+Fn,其中Fn为斜面提供的法向力。