力的动态分析练习题

2019届高三二轮复习专题—基础综合—力与平衡

核心知识

考点一 受力分析、物体的平衡

明确六种常见力

规律方法

1．受力分析的顺序

一般按照“一重、二弹、三摩擦、四其他”的程序，结合整体法与隔离法分析物体的受力情况．

2．处理平衡问题的基本思路

典例分析

1 . 如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个质量为1kg的小球，小球处于静止状态。取g=10m/s2。则弹性杆对小球的作用力 A．大小为10N，方向竖直向上

B．大小为10N，方向垂直于斜面向上

C．大小为5N，方向垂直于斜面向上

D．大小为5N，方向垂直于斜面向上

【答案】A

【解析】

【详解】

小球受到竖直向下的重力G=10N，杆对小球的作用力F，小球静止，处于平衡状态，由平衡条件得：F与重力G是一对平衡力，则F=G=10N，方向竖直向上；故A正确，BCD错误。

故选：A.

考点二 整体与隔离在静态平衡中的应用

核心知识 1．整体法

在研究物理问题时，把所研究的对象作为一个整体来处理的方法称为整体法．采用整体法可以避免对系统内部进行繁琐的分析，常常使问题解答更简便明了．

2．隔离法

把所研究对象从整体中隔离出来进行研究，最终得出结论的方法称为隔离法．采用隔离物体法能排除与研究对象无关的因素，使事物的特征明显地显示出来，从而进行有效的处理．

3．隔离法与整体法的关系

隔离法与整体法，在一般问题的求解中，随着研究对象的转化，往往两种方法交叉运用，研究系统外力时往往用整体法而研究单个物体受力，则用隔离法．

规律方法

整体法、隔离法处理静态平衡问题的思路

典例分析

2 . 如图，一质量为M="10" kg的正方形小物块置于固定在水平地面上的斜面体上,物块M与斜面间动摩擦因数μ="0.5" ,一平行于斜面的轻质细绳一端系于物块M上,另一端绕过定滑轮与人相连(不计定滑轮处的一切摩擦),定滑轮质量m0="2" kg.当人以T="100" N的力斜向下拉绳子时(人不移动位置,只是手中收绳子),为保证物块M沿斜面向上做匀速直线运动,需同时施加一垂直物块M上表面向下作用力F. 人的质量m人=" 50" kg,斜面倾角和绳子与水平面的夹角都是θ=30∘,sin30∘=1/2,cos30∘=/2,重力加速度取g="10" m/s2求： （1）人对地面的压力N多大；

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。

- 1 - - 1 - 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FN1和斜面对球的支持力FN2变化情况为（ ）

A．FN1、FN2都是先减小后增加

B．FN2一直减小，FN1先增加后减小

C．FN1先减小后增加，FN2一直减小

D．FN1一直减小，FN2先减小后增加

答案 C

【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 答案 D

- 2 - - 2 - 方法二：相似三角形法。

特点：相似三角形法适用于物体所受的三个力中，一个力大小、方向不变，其它二个力的方向均发生变化，且三个力中没有二力保持垂直关系，但可以找到力构成的矢量三角形相似的几何三角形的问题

考点扫描☆名师点拨

一、考点解析

简单机械是初中物理的主要内容，也是学习较难的内容。本部分在中考所占分值较大，所占分值一般在3~7分左右，同时也是必考命题。动态杠杆问题在中考试卷中，常见题型有选择题、填空、作图、实验探究和计算题；估计2018年本部分内容考题仍会出现。从试题的内容看，作图题常考力臂画法，力臂的判断等；实验探究题涉及的内容主要是探究杠杆的平衡条件。

这类试题的特点是把知识放在生活实际的情景中考查。主要有杠杆的分类以及相关的应用实例。而这些领域不少同学又存在思维误区，解题错误率很高，在复习时要给与足够的重视，以便在应对中考题时做到游刃有余。

二、复习重点

杠杆力臂的作图：熟练掌握杠杆的五要素，在理解力臂概念的基础上进行力臂作图。一定要让学生心中有数，画力臂的步骤：一找点；二画力的作用线；三作垂线段；四标示。在练习时要注意题目的代表性和个异性，使学生能准确画出力臂。

注重实验探究杠杆的平衡条件，可结合中考题进行练习。

动态杠杆分析主要涉及以下三个方面：最小力问题、力与力臂变化问题、再平衡问题。

力与力臂变化问题

此问题是在力与力臂变化时，如何利用杠杆平衡条件2211lFlF和控制变量法，分析变量之间的关系。如图（2）所示，在探究杠杆平衡条件实验时，当拉紧的弹簧测力计向左转动时，拉力的变化情况是会逐渐减小。

考点复习：

1.什么是杠杆：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒，这根硬棒就叫杠杆。

（1）“硬棒”泛指有一定长度的，在外力作用下不变形的物体。

（2）杠杆可以是直的，也可以是任何形状的。如图（3）所示。

2.杠杆的七要素（如图（4）所示）

（1）支点：杠杆绕着转动的固定点，用字母“O”表示。它可能在棒的某一端，也可能在棒的中间，在杠杆转动时，支点是相对固定；

（2）动力：使杠杆转动的力叫动力，用“F1”表示；

（3）阻力：阻碍杠杆转动的力叫阻力，用“F2”表示； （4）动力作用点：动力在杠杆上的作用点；