高一物理力学受力分析之动态平衡问题
- 格式:doc
- 大小:320.00 KB
- 文档页数:4
动态平衡
一、三角形图示法(图解法)
方法规律总结:常用于解三力平衡且有一个力是恒力,另一个力方向不变的问题。
例1、如图1-17所示,重G的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针缓慢转到水平位置,在该过程中,斜面和挡板对小球的弹力的大小F1 、F2各如何变化?
答案:F1逐渐变小,F2先变小后变大
变式:
1、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OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中( A)
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、如图所示,一个球在两块光滑斜面板AB、AC之间,两板与水平面间的夹角均为60°,现使AB板固定,使AC板与水平面间的夹角逐渐减小,则下列说法中正确的是(A)A.球对AC板的压力先减小再增
大
B.球对AC板的压力逐渐减小
C.球对AB板的压力逐渐增大
D.球对AB板的压力先增大再减
小
二、三角形相似法
方法规律总结:在三力平衡问题中,如果有一个力是恒力,另外两个力方向都发生变化,且力的矢量三角形与题所给空间几何三角形相似,可以利用相似三角形对应边的比例关系求解.
例2、如图所示,AC是上端带定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆AB一端通过铰链固定在A点,另一端B悬挂一重为G的重物,且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮,用力F拉绳,开始时∠BAC>90°,现使∠BAC缓慢变小,直到杆AB接近竖直杆AC.此过程中,杆AB所受的力( A )
A.大小不变 B.逐渐增大
C.先减小后增大 D.先增大后减小
变式:
1、如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高
点有一个光滑的小孔.质量为m的小球套在圆环
上.一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住.现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移.在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力N的大小变化情况是(C)
A.F不变,N增大
B.F不变,N减小
C.F减小,N不变
D.F增大,N减小
2、半径为R的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,滑轮到球面B的距离为h,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,如图所示,现缓慢地拉绳,在使小球由A到B的过程中,半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化的情况是(A)
A.N不变,T变小 B.N不变,T先变大后变小C.N变小,T先变小后变大 D.N变大,T变小
三、整体隔离法
方法规律总结:当研究对象由多个物体组成时,可以将多个物体看成一个整体,分析整体受力,叫做整体法;也可以将某个物体隔离开,单独分析,叫做隔离法.整体法、隔离法也可以组合使用.
例3、一个截面是直角三角形的木块放在水平地面上,在斜面上放一个光滑球,球的一侧靠在竖直墙上,木块处于静止,如图所示.若在光滑球的最高点再施加一个竖直向下的力F,木块仍处于静止,则木块对地面的压力N和摩擦力f的变化情况是(A)A.N增大,f增大 B.N增大,f不变
C.N不变,f增大 D.N不变,f不变
变式:
1、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与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态.现对B加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心,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.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图所示,在此过程中(A)
A. F2缓慢增大,F3缓慢增大
B. F1缓慢增大,F3保持不变
C. F1保持不变,F3缓慢增大
D. F2缓慢增大,F3保持不变
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,整个装置处于静止,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,下列说法正确的是(BC)
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
四、绳长不变法
方法规律总结:绳子总长不变。
例题4、如图所示,A,B是两根竖直立在地上的木桩,
轻绳系在两木桩上不等高的P,Q两点,C为光滑的、
质量不计的滑轮,下面悬挂着重物G,现保持结点P
的位置不变,当Q点位置上、下移动时,绳中的张力
大小是( D )
A.Q点下移时,张力变大
B.Q点上移时,张力变小
C.Q点下移时,张力变小
D.Q点无论上移或下移,张力大小始终不变
变式:
1、如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定
在竖直杆M、N上的a、b两点,悬挂衣服的衣架钩是
光滑的,挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一
个条件,挡衣架静止时,下列说法正确的是(AB)
A.绳的右端上移到b`,绳子拉力不变
B.将杆N向右移一些,绳子拉力变大
C.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小
D.若换挂质量更大的衣服,则衣服架悬挂点右移
2、如图所示,在竖直放置的穹形光滑支架上,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
沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高).则绳中
拉力大小变化的情况是( AD )
A.由B到D的过程中,拉力逐渐变大
B.由B到D的过程中,拉力保持不变
C.由D到C的过程中,拉力逐渐变大
D.由D到C的过程中,拉力保持不变
五、正交分解法解决物体的平衡问题
方法规律总结:当物体受三个以上的力而处于平
衡状态时,将各力沿着互相垂直的两个方向分
解,再根据F X
合
=0,F Y
合
=0列方程,可以很方
便地解题.
例题5、如图所示,质量分别为m、M的两个物体系
在一根通过定滑轮的轻绳两端,M放在水平地板上,
m被悬在空中,若将M沿水平地板向右缓慢移动少许
后M仍静止,则(D)
A.绳中张力变大
B.M对地面的压力变大