動態平衡是受力分析部分的難點內容:高中物理動態平衡在有關物體平衡的問題中,存在著大量的動態平衡問題,所謂動態平衡問題,就是通過控制某一物理量,使物體的狀態發生緩慢變化。分析動態平衡問題通常有兩種方法。1、解析法:對研究對象的任一狀態進行受力分析,建立平衡方程,求出應變參量與自變參量的一般函數式,然後根據自變參量的變化確定應變參量的變化。2、圖解法:對研究對象進行受力分析,再根據平行四邊形定則或三角形定則畫出不同狀態下的力的矢量圖(畫在同一個圖中),然後根據有向線段(表示力)的長度,變化判斷各個力的變化情況。 物質的動態平衡是指相對獨立物質內部所有微觀粒子相對運動所產生的能量綜合效果而給外觀(界)帶來的整體反映。
下面跟著我們一起突破動態平衡知識點:
共點力平衡解題技巧
一、共點力作用下物體的平衡
1.平衡狀態
物體處於靜止或勻速直線運動的狀態.
2.共點力的平衡條件:
二、平衡條件的幾條重要推論
1.二力平衡:如果物體在兩個共點力的作用下處於平衡狀態,這兩個力必定大小相等,方向相反.
2.三力平衡:如果物體在三個共點力的作用下處於平衡狀態,其中任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等,方向相反.
3.多力平衡:如果物體受多個共點力作用處於平衡狀態,其中任何一個力與其餘力的合力大小相等,方向相反.
三、兩個力相等的動態平衡
1、 二力夾角改變,力的變化
2、 力的大小改變,夾角的變化
3、力的大小改變,夾角不變
四、力大小不同時的動態平衡
1、拉密定理:三個力作用於物體上達到平衡時,則三個力應在同一平面內,其作用線必交於一點, 且每一個力必和其它兩力間夾角之正弦成正比,
2、矢量三角形
(一個力大小方向不變,一個力方向不變,通過角度改變研究力的變化)
3、相似三角形
(一個力大小和方向不變,通過角度改變研究力的變化)
4、圓
(一個力大小和方向不變,另外兩個力的夾角不變,分析力的變化)
真題講解
1、(2012山東卷)如圖所示,兩相同輕質硬杆、可繞其兩端垂直紙面的水平軸、、轉動,在點懸掛一重物M,將兩相同木塊m緊壓在豎直擋板上,此時整個系統保持靜止.表示木塊與擋板間摩擦力的大小,表示木塊與擋板間正壓力的大小.若擋板間的距離稍許增大後,系統仍靜止且、始終等高,則
2.(2012全國新課標)如圖,一小球放置在木板與豎直牆面之間.設牆面對球的壓力大小為N1,球對木板的壓力大小為N2.以木板與牆連接點所形成的水平直線為軸,將木板從圖示位置開始緩慢地轉到水平位置.不計摩擦,在此過程中
A.N1始終減小,N2始終增大
B.N1始終減小,N2始終減小
C.N1先增大後減小,N2始終減小
D.N1先增大後減小,N2先減小後增大
3.[2014·山東卷] 如圖所示,用兩根等長輕繩將木板懸掛在豎直木樁上等高的兩點,製成一簡易鞦韆.某次維修時將兩輕繩各剪去一小段,但仍保持等長且懸掛點不變.木板靜止時,F1表示木板所受合力的大小,F2表示單根輕繩對木板拉力的大小,則維修後( )
A.F1不變,F2變大
B.F1不變,F2變小
C.F1變大,F2變大
D.F1變小,F2變小
4.(2018天津卷)明朝謝肇淛《五雜組》中記載:「明姑蘇虎丘寺廟傾側,議欲正之,非萬緡不可。一遊僧見之,曰:無煩也,我能正之。」遊僧每天將木楔從塔身傾斜一側的磚縫間敲進去,經月餘扶正了塔身。假設所用的木楔為等腰三角形,木楔的頂角為θ,現在木楔背上加一力F,方向如圖所示,木楔兩側產生推力FN,則( )
5.【2017·新課標Ⅰ卷】如圖,柔軟輕繩ON的一端O固定,其中間某點M拴一重物,用手拉住繩的另一端N。初始時,OM豎直且MN被拉直,OM與MN之間的夾角為()。現將重物向右上方緩慢拉起,並保持夾角不變。在OM由豎直被拉到水平的過程中
6.如圖所示,固定在豎直平面內的光滑圓環的最高點有一個光滑的小孔.質量為m的小球套在圓環上.一根細線的下端繫著小球,上端穿過小孔用手拉住.現拉動細線,使小球沿圓環緩慢上移.在移動過程中手對線的拉力F和軌道對小球的彈力FN的大小變化情況是( )
7、 (多選)如圖所示,一光滑半圓環豎直固定於粗糙的木板上,圓心為O1,穿套在環上的小球A位於左側最低點,並由細線通過光滑的小滑輪O與小球B相連,B右側細線水平,O在圓心O1的正上方,OA與豎直方向成30°角,OA⊥OB,地面水平,兩球均處於靜止狀態,小球A恰好對木板沒有力的作用。若對B施加一外力,使小球A緩慢運動到O點正下方的過程中,木板始終靜止,則下列說法正確的是( )
8.如圖所示,小球用細繩系住,繩的另一端固定於O點。現用水平力F緩慢推動斜面體,小球在斜面上無摩擦地滑動,細繩始終處於直線狀態,當小球升到接近斜面頂端時細繩接近水平,此過程中斜面對小球的支持力FN以及繩對小球的拉力FT的變化情況是()
9.頂端裝有滑輪的粗糙斜面固定在地面上,A、B兩物體通過細繩如圖連接,並處於靜止狀態(不計繩的質量和繩與滑輪間的摩擦)。現用水平力F作用於懸掛的物體B上,使其緩慢拉動一小角度,發現A物體仍然靜止。則此過程中正確的選項是()
10.如圖所示,有一質量不計的杆AO,長為R,可繞A自由轉動。用繩在O點懸掛一個重為G的物體,另一根繩一端系在O點,另一端系在圓弧形牆壁上的C點。當點C由圖示位置逐漸向上沿圓弧CB移動過程中(保持OA與地面夾角θ不變),OC繩所受拉力的大小變化情況是( )
11.如圖所示,在細繩AC和水平拉力共同作用下豎直輕杆AB處於平衡狀態。若AC加長,使C點左移,AB仍保持平衡狀態。細繩AC上的拉力T和杆AB受到的壓力N與原先相比,下列說法正確的是( )
12.如圖所示,一小球在斜面上處於靜止狀態,不考慮一切摩擦,如果把擋板由豎直位置繞 O點緩慢轉至水平位置,則此過程中球對擋板的壓力 F1和球對斜面的壓力 F2的變化情況是( )