全国中学生物理竞赛课件1：力三角形判断法
高中物理竞赛课件1：力三角形
♠ 类型Ⅰ 三力中有一个力确定,即大小方向不变,另一个
例1 如图所示，竖直杆AB在绳AC拉力作用下使整个装置处 于平衡状态，若AC加长，使C点左移，AB仍竖直，且处于平衡状 态，那么AC绳的拉力T和杆AB受的压力N与原先相比，下列说法 FN 正确的是 F A A. T增大，Ｎ减小 FT B. T减小，Ｎ增大 C. T和Ｎ均增大 C B D. T和Ｎ均减小 不变力F为一系列可能的闭合三角形 的公共边,先作不变力F的有向线段； 从不变力箭头起按方向确定力的方 位作射线； 从确定力起点画第三个力的有向线 段将图形封闭成三角形
PF b
O
O a Fa
Fb
本题答案:D
如图所示，小球在光滑的墙与装有铰链的 木板之间 ，当使木板与墙的夹角θ增大时（θ＜ 90°）,下列说法正确的是 A.小球对木板的压力增大 B. 小球对木板的压力减小 C.木板对小球的弹力可能小于小球的重力 D. 小球对木板的正压力对轴的力矩变大
F
球
θ mg O
◎支持面作用力(约束力)与正压力间的 夹角称为摩擦角,约束力方向总与约束 面法向成tan-1μ 的角度.
原理：
三力平衡时，三力构成闭合三角形;只要作出各种 可能的闭合力三角形，根据一簇力三角形的边角 变化，即可直观地了解力的变化情况．
F2
三类常见动态平衡判断：
1. 已知一个力大小方向，第二个力的方向，判断二力大小变化； 示例 2. 已知一个力大小方向，第二个力大小，判断第三个力大小变化； 示例
作出一簇力三角形
A 45°
< 90
45°
FT
FN
v
竞赛课件1：力三角形判断法
F 1F 2F矢量求和图解法则21F F F =+矢量求差图解法则21F F F =-F 1F 2F 相加矢量首尾相接，和从第一个加数“尾”指向最后一个加数“头”相减两矢量箭尾共点，差连接两箭头，方向指向“被减数”F NF f由摩擦定律:f NF F μ=f N F F μ=ϕtan ϕ=(ϕμ-1摩擦角)=t an ◎支持面作用力(约束力)与正压力间的夹角称为摩擦角,约束力方向总与约束面法向成tan -1μ的角度.2.已知一个力大小方向，第二个力大小，判断第三个力大小变化；三力平衡时，三力构成闭合三角形;只要作出各种可能的闭合力三角形，根据一簇力三角形的边角变化，即可直观地了解力的变化情况．1. 已知一个力大小方向，第二个力的方向，判断二力大小变化；3. 已知一个力大小方向，另二力方向变化有依据，判断二力大小变化．原理：F 1F 2F 3三类常见动态平衡判断：示例示例示例例1如图所示，竖直杆AB 在绳AC 拉力作用下使整个装置处于平衡状态，若AC 加长，使C 点左移，AB 仍竖直，且处于平衡状态，那么AC 绳的拉力T 和杆AB 受的压力N 与原先相比，下列说法正确的是A. T 增大，Ｎ减小B. T 减小，Ｎ增大C. T 和Ｎ均增大D. T 和Ｎ均减小B AC F T F N F 类型Ⅰ♠三力中有一个力确定,即大小方向不变,另一个力方向确定,这个力的大小及第三个力的大小、方向变化情况待定.不变力F 为一系列可能的闭合三角形的公共边,先作不变力F 的有向线段；从不变力箭头起按方向确定力的方位作射线；从确定力起点画第三个力的有向线段将图形封闭成三角形A45°v A 例２如图所示，用绳通过定滑轮牵引物块，使物块在水平面上从图示位置开始沿地面做匀速直线运动，若物块与地面间的动摩擦因数μ＜1，滑轮的质量及摩擦不计，则在物块运动过程中，以下判断正确的是Ａ.绳子拉力将保持不变B.绳子拉力将不断增大C.地面对物块的摩擦力不断减小D. 物块对地面的压力不断减小F f F NGF T φtan fN F F φμ==作出一簇力三角形1tan μ-45°A 45o <90o <F mg N F球如图所示，用细绳通过定滑轮沿竖直光滑的墙壁匀速向上拉，则拉力F 和墙壁对球的支持力N 的变化情况是A. F 增大，N 增大B. F 增大，N 不变C. F 减小，N 增大D. F 减小，N 不变本题答案:AA B C Omg T OAT OB 本题答案:A O 如图所示，用等长的细线OA 、OB 悬挂一重物，保持重物位置不变，使线的B 端沿半径等于OA 的圆周向C 移动，则在移动过程中OB 线的拉力的变化情况是A.先减小后增大B.先增大后减小C.总是减小D.总是增大P b a O F F a F b本题答案:DO 如图所示，在《验证力的平行四边形定则》的实验中，使b 弹簧秤从图示位置开始顺时针缓慢转动，在这过程中，保持O 点的位置和a 弹簧秤的拉伸方向不变，则在整个过程中，a 、b 两弹簧秤的示数变化情况是A. a 增大，b 减小B. a 减小，b 增大C.a 减小，b 先增大后减小D . a 减小，b 先减小后增大θO Fmg N本题答案:B 球如图所示，小球在光滑的墙与装有铰链的木板之间，当使木板与墙的夹角θ增大时（θ＜90°）,下列说法正确的是A.小球对木板的压力增大B. 小球对木板的压力减小C.木板对小球的弹力可能小于小球的重力D . 小球对木板的正压力对轴的力矩变大ααAOBmgF AO F BO本题答案:A球如图所示，两块互相垂直的板AO 、BO 和水平面的夹角均为α，板间放一光滑球，当板AO 不动，而BO 绕两板交线缓慢逆时针转动时，球对BO 板的压力将A.变大 B. 变小C.先增大后减小 D. 先减小后增大m45°mgF 约F min13tan 3-m45°mgF 约F max 13tan3-返回如图所示，在倾角45°的斜面上，放置一质量为m 的小物块，小物块与斜面间的动摩擦因数，欲使小物块能静止在斜面上，应对小物块再施一力，该力最小时大小与方向应是A. ，与水平成15°斜向右上B.，竖直向上C.，沿斜面向上D. ，水平向右33μ=sin15mg osin 30mg osin75mg otan15mg o本题答案:A例3如图所示，小球质量m ，用一细线悬挂．现用一大小恒定的力F （F ＜mg ）慢慢将小球拉起，在小球可能的平衡位置中，细线最大的偏角θ是多少？mθmgF F T类型Ⅱ♠三力中有一个力确定,即大小方向不变,另一个力大小确定,这个力的方向及第三个力的大小、方向变化情况待定.先作确定力mg 的有向线段,力mg 为一系列可能的闭合三角形的公共边；以不变力箭头为圆心,表示大小确定力的线段长为半径作圆；球从圆周上的点向表示确定力的有向线段的箭尾作第三力的有向线段.由图可知,在小球可能的平衡位置中,细线最大偏角为1sinF mgθ-=m θBAO βα例4 如图所示，在《验证力的平行四边形定则》实验中，用A 、B 两只弹簧秤把像皮条上的结点拉到某一位置O ，这时两绳套AO 、BO 的夹角∠AOB 小于90°，现保持弹簧秤A 的示数不变而改变其拉力方向使α角减小，那么要使结点仍在位置O ，就应调整弹簧秤B 的拉力大小及β角，则下列调整方法中可行的是A. 增大B 的拉力、增大β角 B. 增大B 的拉力、β角不变C. 增大B 的拉力、减小β角 D. B 的拉力大小不变、增大β角T AT B βαTT AT B②①④③OBA A 'F ACF BC本题答案:CC G如图所示，杆BC 的B 端铰接在竖直墙上，另一端C为一滑轮．重物G 上系一绳经过滑轮固定于墙上A 点处，杆恰好处于平衡．若将绳的A 端沿墙向下移到，再使之平衡（BC 杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计），则A.绳的拉力增大，BC 杆受到的压力增大B.绳的拉力不变，BC 杆受到的压力减小C.绳的拉力不变，BC 杆受到的压力增大D.绳的拉力不变，BC 杆受到的压力不变A '返回例5如图所示，绳子a 一端固定在杆上C 点，另一端通过定滑轮用力拉住，一重物以绳b 挂在杆BC 上，杆可绕B 点转动，杆、绳质量及摩擦不计，重物处于静止．若将绳子a 慢慢放下，则下列说法正确的是A. 绳a 的拉力F T 减小，杆的压力F N 增大B. 绳a 的拉力F T 增大，杆的压力F N 增大C. 绳a 的拉力F T 不变，杆的压力F N 减小D. 绳a 的拉力F T 增大，杆的压力F N 不变类型Ⅲ♠三力中有一个力确定,另二力方向变化有依据, 这二力的大小变化情况待定.自结点C 先作表示确定力F b 的有向线段；A BC abF b作表示绳、杆对C 作用力的有向线段：方向沿绳a 与沿杆BC ，大小与F b 构成闭合三角形；F T F N找到与力三角形相似的几何三角形及对应边：由几何边长的变化判定对应力大小的变化例6如图所示，物体G 用两根绳子悬挂，开始时绳OA 水平，现将两绳同时顺时针缓慢转过90°，始终保持α角大小不变，且物体始终静止，设绳OA 的拉力为T 1，绳OB 的拉力为T 2，则在此旋转过程中A. T 1先减小后增大B. T 1先增大后减小C. T 2逐渐减小D. T 2最终变为零T 2B T 1AO αGGT 1T 2不变球AORmgF NF T mgF NF T 例7如图所示,一个表面光滑的半球固定在水平面上,其球心和正上方一定高度处固定一小滑轮,一根细绳一端拴一小球,置于球面上A 点,另一端绕过定滑轮,现缓慢地拉动细绳的一端,使小球从A 点运动到D 点,在此过程中,小球所受的球面支持力F N 及细绳拉力F T 的变化情况是A. F N 变大,F T 变小 A. F N 变小,F T 变大C. F N 不变,F T 变小 D. F N 变大,F T 不变D例8如图所示, 不可伸长的轻绳AO 和BO 下端共同系一个物体P ，且绳长AO ＞BO ，A 、B 两端点在同一水平线上，开始时两绳刚好绷直，细绳AO 、BO 的拉力分别设为F A 、F ，现保持A 、B 两端点在同一水平线上缓慢向两侧远离，在此过程中，两绳上拉力大小随点A 、B 间距离变化情况是A. F A 随距离增大而一直增大 B. F A 随距离增大而一直减小C. F B 随距离增大而一直增大 D. F 随距离增大而一直减小OABO质点B 受力如图所示QAPB mgF TF e质点B 所受三力平衡,力三角形与对应的几何三角形相似，重力对应PQ 、F T 对应PB 、F e 对应QB .本题答案:C如图所示，竖直绝缘墙壁上Q 点固定一质点A ，在Q 的正上方P 点用丝线悬挂另一质点B ．A 、B 两质点因带电而互相排斥，由于漏电，使A 、B 两质点带电量逐渐减少，在电荷漏完之前，悬线对质点B 的拉力大小变化情况是A. 逐渐变大B. 逐渐变小C. 大小不变D. 先变大后变小C AG BC 'GT 2T 1本题答案:B结点A 所受三力平衡,力三角形与对应的几何三角形相似，与重力对应的各几何三角形竖直边长为不变的一段；Ｔ1对应与绳平行的一段，T 2对应与杆平行的一段．.如图所示，AB 为轻质杆，AC 为细绳，在A 点悬挂一重物G ，将绳的固定点从C 逐渐向上移到点，则绳的拉力T 1和杆受的压力T 2发生的变化是A.T 1逐渐增大，T 2逐渐减小 B. T 1逐渐减小，T 2逐渐减小C.T 1先逐渐减小，再逐渐增大，T 2逐渐增大D.T 1先逐渐减小，再逐渐增大，T 2逐渐减小C 'CADlB mgT 1T 2本题答案:A建筑工人常通过如图所示的安装在楼顶的一个定滑轮，将建筑材料运到高处，为了防止建筑材料与墙壁相碰，站在地面上的工人还另外用绳CD 拉住材料，使它与竖直墙面总保持距离l ．不计两根绳的重力，在建筑材料上升的过程中，绳AB 和绳CD 上的拉力T 1和T 2的大小变化A. T 1增大，T 2增大 B. T 1增大，T 2不变C. T 1增大，T 2减小 D. T 1减小，T 2减小lORmgF NF T 本题答案:AD如图所示，在悬点O 处用细线拉着小球，使它静止在半径一定的半圆柱面上，现使半圆柱面从图示位置起沿水平面缓慢向左移动一些距离，则A. 小球对柱面的压力增大B. 细线对小球的拉力不变C. 柱面对小球的支持力不变D. 小球对细线的拉力减小如图所示，一球被绳子悬挂起来，绳AO 水平，当小球被一水平力F 向右缓慢拉起时，绳OC 上张力将__________；绳OA 上张力将___________；而绳OB 上张力则__________．（填“变大”、“变小”或“不变”）BAOC FmgT OC增大T OC BAOCFT OA T OB增大不变l θmgNTθ由图知绳最小张力为:min sin mg T θ=如图所示，小球被细线吊着放在光滑的斜面上，小球质量为m ，斜面倾角为θ，在向左缓慢移动斜面的过程中，绳上张力最小值是__________．sin mg θαxyFmgTαα拉力F 与水平方向夹角:βα=如图所示，在绳下端挂一物体，用力F拉物体使悬线偏离竖直方向α角，且保持平衡，若保持α角不变，当拉力F 与水平方向夹角β＝__________时，F 有最小值．α如图所示，在水平放置、半径为R 的光滑圆弧槽内，有两个半径均为R /3、重分别为G 1、G 2的小球A 和B ，平衡时槽面圆心O 与A 球球心连线与竖直方向的夹角α多大？解:几何三角形OAB 为边长2R/3的正三角形OBA分析两球受力情况,作出力平衡的矢量三角形:G 1N 1F BAF ABN 2G 2ββαα60o60o在力三角形中运用正弦定理1sin 60sin BAG F α=o()2sin60sin 60ABG F α=-o o两式相除即得212t n 32a G G G α+=如图所示，质量为m 的物体放在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为，想用力F 推动物体沿水平地面滑动，推力方向与水平面的夹角在什么范围内者是可能的？解:物体所受地面约束力的摩擦角分析物体恰开始滑动时的受力情况:mgF fF NF 约θ3tan 3fN F F φμ===30o作出物体所受三力恰构成的闭合矢量三角形:G30o()0sin sin 90mg Fϕϕθ=--oθ1060sin2mg Fθ-=-o 160sin2mgFθ-≤-o推力与水平线所成角θ满足:均可使物体沿水平地面滑动。
竞赛课件1 力的三角形判断法
一、已知一力的大小和方向，另一力的方向，求第二力和第三力的变化趋势？
将已知恒力作为可能力的矢量三角形的公共边，已知方向的力（从摩擦角入手确定方向）作为射线从公共边发出，另一力构成闭合三角形。
二、已知一力的大小和方向，另一力的大小，求第二力和第三力的变化趋势？
将已知恒力作为可能力的矢量三角形的公共边，已知大小的力的长度为半径，恒力的箭尾为圆心，作圆。
另一力构成闭合三角形。
三、已知一力的大小和方向，已知另两个力方向变化趋势，求这两力的大小？
1、利用“力的三角形”与“几何三角形”相似法求解；
2、若另两力的夹角始终保持不变，则可将已知恒力作为弦做其外接圆，另两力组成的该弦的圆周角始终不变。
【更高更妙的物理】动态问题的力三角形判断法30页PPT
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
【更高更妙的物理】动态问题的力三 角形判断法
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
Байду номын сангаас
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
人教版高中物理课件-力三角形判断法
結點A所受三力平
衡,力三角形與對應的
幾何三角形相似，與
重力對應的各幾何三
角形豎直邊長為不變
的一段；Ｔ1對應與繩
平行的一段，T2對應 與杆平行的一段．.
本題答案:B
T2 A
GG
C
T1 C
B
建築工人常通過如圖所示的
安裝在樓頂的一個定滑輪，將建築材料運到
高處，為了防止建築材料與牆壁相碰，站在
地面上的工人還另外用繩CD拉住材料，使它
滑輪、繩的品質及摩擦均不計），則
A.繩的拉力增大，BC杆受到的壓力增大
B.繩的拉力不變，BC杆受到的壓力減小
C.繩的拉力不變，BC杆受到的壓力增大
D.繩的拉力不變，BC杆受到的壓力不變
A FAC
A
FBC C
B
G
本題答案:C
♠類型Ⅲ
三力中有一個力確定,另二力方向變化有依據, 這二力的大小變化情況待定.
A. 增大B的拉力、增大β角 B. 增大B的拉力、β角不變 C. 增大B的拉力、減小β角 D. B的拉力大小不變、增大β角
B
α
T
② ③
TA ①
④
TB β
O α
TA A
β
O
TB
如圖所示，杆BC的B端鉸接在豎直牆上，另一返端回C
為一滑輪．重物G上系一繩經過滑輪固定於牆上A點處，杆恰好
處於平衡．若將繩的A端沿牆向下移A到 ，再使之平衡（BC杆、
TOC F
TOA C
mg
如圖所示，小球被細線吊著放在光滑的
斜面上，小球品質為m，斜面傾角為θ，在向左緩慢移
動斜面m的g過s程in中 ，繩上張力最小值是__________．
由圖知繩最小張力為:
2019更高更妙的物理竞赛课件力三角形判断法.pps
F 1F 2F矢量求和图解法则 21F F F =+矢量求差图解法则21F F F =-F 1F 2F相加矢量首尾相接，和从第一个加数“尾”指向最后一个加数“头” 相减两矢量箭尾共点，差连接两箭头，方向指向“被减数”F NF f由摩擦定律:f NF F μ=fNF F μ=ϕtan ϕ=(ϕμ-1摩擦角)=t an ◎支持面作用力(约束力)与正压力间的夹角称为摩擦角,约束力方向总与约束面法向成tan -1μ 的角度.2.已知一个力大小方向，第二个力大小，判断第三个力大小变化；三力平衡时，三力构成闭合三角形;只要作出各种可能的闭合力三角形，根据一簇力三角形的边角变化，即可直观地了解力的变化情况．1. 已知一个力大小方向，第二个力的方向，判断二力大小变化； 3. 已知一个力大小方向，另二力方向变化有依据，判断二力大小变化． 原理：F 1F 2F 3 三类常见动态平衡判断：示例示例示例例1 如图所示，竖直杆AB 在绳AC 拉力作用下使整个装置处于平衡状态，若AC 加长，使C 点左移，AB 仍竖直，且处于平衡状态，那么AC 绳的拉力T 和杆AB 受的压力N 与原先相比，下列说法正确的是 A. T 增大，Ｎ减小B. T 减小，Ｎ增大C. T 和Ｎ均增大D. T 和Ｎ均减小B AC F T F N F 类型Ⅰ ♠三力中有一个力确定,即大小方向不变,另一个力方向确定,这个力的大小及第三个力的大小、方向变化情况待定.不变力F 为一系列可能的闭合三角形的公共边,先作不变力F 的有向线段； 从不变力箭头起按方向确定力的方位作射线；从确定力起点画第三个力的有向线段将图形封闭成三角形A45°vA例２ 如图所示，用绳通过定滑轮牵引物块，使物块在水平面上从图示位置开始沿地面做匀速直线运动，若物块与地面间的动摩擦因数μ＜1，滑轮的质量及摩擦不计，则在物块运动过程中，以下判断正确的是 Ａ. 绳子拉力将保持不变 B. 绳子拉力将不断增大C. 地面对物块的摩擦力不断减小D. 物块对地面的压力不断减小F fF NGF Tφtan f NF F φμ==作出一簇力三角形1tan μ-45°A45<90<FmgNF球如图所示，用细绳通过定滑轮沿竖直光滑的墙壁匀速向上拉，则拉力F 和墙壁对球的支持力N 的变化情况是A. F 增大，N 增大B. F 增大，N 不变C. F 减小，N 增大D. F 减小，N 不变本题答案:AA B CO mgT OAT OB本题答案:AO如图所示，用等长的细线OA 、OB 悬挂一重物，保持重物位置不变，使线的B 端沿半径等于OA 的圆周向C 移动，则在移动过程中OB 线的拉力的变化情况是A.先减小后增大B.先增大后减小C.总是减小D.总是增大PbaO F F a F b本题答案:DO如图所示，在《验证力的平行四边形定则》的实验中，使b 弹簧秤从图示位置开始顺时针缓慢转动，在这过程中，保持O 点的位置和a 弹簧秤的拉伸方向不变，则在整个过程中，a 、b 两弹簧秤的示数变化情况是A. a 增大，b 减小B. a 减小，b 增大C.a 减小，b 先增大后减小 D . a 减小，b 先减小后增大θ OFmg N本题答案:B球如图所示，小球在光滑的墙与装有铰链的木板之间 ，当使木板与墙的夹角θ增大时（θ＜90°）,下列说法正确的是 A.小球对木板的压力增大 B. 小球对木板的压力减小C.木板对小球的弹力可能小于小球的重力 D . 小球对木板的正压力对轴的力矩变大α αAO BmgF AOF BO本题答案:A球如图所示，两块互相垂直的板AO 、BO 和水平面的夹角均为α，板间放一光滑球，当板AO 不动，而BO 绕两板交线缓慢逆时针转动时，球对BO 板的压力将A.变大B. 变小C.先增大后减小D. 先减小后增大m45°mgF 约F min13tan 3-m 45°mgF 约F max13tan3-返回 如图所示，在倾角45°的斜面上，放置一 质量为m 的小物块，小物块与斜面间的动摩擦因数 ， 欲使小物块能静止在斜面上，应对小物块再施一力，该 力最小时大小与方向应是 A. ，与水平成15°斜向右上B.，竖直向上 C.，沿斜面向上 D. ，水平向右33μ=sin15mg sin 30mg sin 75mg tan15mg 本题答案:A例3 如图所示，小球质量m ，用一细线悬挂．现用一大小恒定的力F （F ＜mg ）慢慢将小球拉起，在小球可能的平衡位置中，细线最大的偏角θ是多少？mθmgFF T类型Ⅱ ♠三力中有一个力确定,即大小方向不变,另一个力大小确定,这个力的方向及第三个力的大小、方向变化情况待定.先作确定力mg 的有向线段,力mg 为一系列可能的闭合三角形的公共边； 以不变力箭头为圆心,表示大小确定力的线段长为半径作圆；球 从圆周上的点向表示确定力的有向线段的箭尾作第三力的有向线段.由图可知,在小球可能的平衡位置中,细线最大偏角为1sinF mgθ-=m θBAO β α例4 如图所示，在《验证力的平行四边形定则》实验中，用A 、B 两只弹簧秤把像皮条上的结点拉到某一位置O ，这时两绳套AO 、BO 的夹角∠AOB 小于90°，现保持弹簧秤A 的示数不变而改变其拉力方向使α角减小，那么要使结点仍在位置O ，就应调整弹簧秤B 的拉力大小及β角，则下列调整方法中可行的是 A. 增大B 的拉力、增大β角 B. 增大B 的拉力、β角不变C. 增大B 的拉力、减小β角D. B 的拉力大小不变、增大β角T AT Bβ αTT AT B② ①④③OBA A 'F ACF BC本题答案:CC G如图所示，杆BC 的B 端铰接在竖直墙上，另一端C为一滑轮．重物G 上系一绳经过滑轮固定于墙上A 点处，杆恰好处于平衡．若将绳的A 端沿墙向下移到，再使之平衡（BC 杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计），则 A.绳的拉力增大，BC 杆受到的压力增大 B.绳的拉力不变，BC 杆受到的压力减小 C.绳的拉力不变，BC 杆受到的压力增大D.绳的拉力不变，BC 杆受到的压力不变A '返回例5 如图所示，绳子a 一端固定在杆上C 点，另一端通过定滑轮用力拉住，一重物以绳b 挂在杆BC 上，杆可绕B 点转动，杆、绳质量及摩擦不计，重物处于静止．若将绳子a 慢慢放下，则下列 说法正确的是A. 绳a 的拉力F T 减小，杆的压力F N 增大B. 绳a 的拉力F T 增大，杆的压力F N 增大C. 绳a 的拉力F T 不变，杆的压力F N 减小D. 绳a 的拉力F T 增大，杆的压力F N 不变 类型Ⅲ ♠三力中有一个力确定,另二力方向变化有依据, 这二力的大小变化情况待定.自结点C 先作表示确定力F b 的有向线段 ； A BC abF b作表示绳、杆对C 作用力的有向线段：方向沿绳a 与沿杆BC ，大小与F b 构成闭合三角形；F T F N 找到与力三角形相似的几何三角形及对应边： 由几何边长的变化判定对应力大小的变化例6 如图所示，物体G 用两根绳子悬挂，开始时绳OA 水平，现将两绳同时顺时针缓慢转过90°，始终保持α角大小不变，且物体始终静止，设绳OA 的拉力为T 1-，绳OB 的拉力为T 2，则在此旋转过程中 A. T 1先减小后增大 B. T 1先增大后减小 C. T 2逐渐减小 D. T 2最终变为零T 2 BT 1 AOαGGT 1T 2不变球A ORmgF NF T mgF NF T 例7 如图所示,一个表面光滑的半球固定在水平面上,其球心和正上方一定高度处固定一小滑轮,一根细绳一端拴一小球,置于球面上A 点,另一端绕过定滑轮,现缓慢地拉动细绳的一端,使小球从A 点运动到D 点,在此过程中,小球所受的球面支持力F N 及细绳拉力F T 的变化情况是A. F N 变大,F T 变小 A. F N 变小,F T 变大 C. F N 不变,F T 变小 D. F N 变大,F T 不变D例8 如图所示, 不可伸长的轻绳AO 和BO 下端共同系一个物体P ，且绳长AO ＞BO ，A 、B 两端点在同一水平线上，开始时两绳刚好绷直，细绳AO 、BO 的拉力分别设为F A 、F ，现保持A 、B 两端点在同一水平线上缓慢向两侧远离，在此过程中，两绳上拉力大小随点A 、B 间距离变化情况是A. F A 随距离增大而一直增大B. F A 随距离增大而一直减小C. F B 随距离增大而一直增大D. F 随距离增大而一直减小OABO质点B 受力如图所示QAPB mgF TF e质点B 所受三力平衡,力三角形与对应的几何三角形相似，重力对应PQ 、F T 对应PB 、F e 对应QB .本题答案:C如图所示，竖直绝缘墙壁上Q 点固定一质点A ，在Q 的正上方P 点用丝线悬挂另一质点B ．A 、B 两质点因带电而互相排斥，由于漏电，使A 、B 两质点带电量逐渐减少，在电荷漏完之前，悬线对质点B 的拉力大小变化情况是A. 逐渐变大B. 逐渐变小C. 大小不变D. 先变大后变小C AG BC 'GT 2T 1本题答案:B结点A 所受三力平衡,力三角形与对应的几何三角形相似，与重力对应的各几何三角形竖直边长为不变的一段；Ｔ1对应与绳平行的一段，T 2对应与杆平行的一段．.如图所示，AB 为轻质杆，AC 为细绳，在A 点悬挂一重物G ，将绳的固定点从C 逐渐向上移到点，则绳的拉力T 1和杆受的压力T 2发生的变化是A.T 1逐渐增大，T 2逐渐减小B. T 1逐渐减小，T 2逐渐减小C.T 1先逐渐减小，再逐渐增大，T 2逐渐增大D.T 1先逐渐减小，再逐渐增大，T 2逐渐减小C 'CA Dl B mgT 1T 2 本题答案:A建筑工人常通过如图所示的 安装在楼顶的一个定滑轮，将建筑材料运到 高处，为了防止建筑材料与墙壁相碰，站在 地面上的工人还另外用绳CD 拉住材料，使它与竖直墙面总保持距离l ．不计两根绳的重力，在建筑材料上升的过程中，绳AB 和绳 CD 上的拉力T 1和T 2的大小变化A. T 1增大，T 2增大B. T 1增大，T 2不变C. T 1增大，T 2减小D. T 1减小，T 2减小lORmgF NF T本题答案:AD如图所示，在悬点O 处用细线拉着小球，使它静止在半径一定的半圆柱面上，现使半圆柱面从图示位置起沿水平面缓慢向左移动一些距离，则 A. 小球对柱面的压力增大 B. 细线对小球的拉力不变 C. 柱面对小球的支持力不变D. 小球对细线的拉力减小如图所示，一球被绳子悬挂起来，绳AO 水平，当小球被一水平力F 向右缓慢拉起时，绳OC 上张力将__________；绳OA 上张力将___________；而绳OB 上张力则__________．（填“变大”、“变小”或“不变”）BAOC FmgT OC 增大 T OC BAOCFT OA T OB增大 不变l θmgNTθ由图知绳最小张力为:min sin mg T θ= 如图所示，小球被细线吊着放在光滑的斜面上，小球质量为m ，斜面倾角为θ，在向左缓慢移动斜面的过程中，绳上张力最小值是__________．sin mg θαxyFmgT αα拉力F 与水平方向夹角:βα= 如图所示，在绳下端挂一物体，用力F拉物体使悬线偏离竖直方向α角，且保持平衡，若保持α角不变，当拉力F 与水平方向夹角β＝__________时，F 有最小值．α如图所示，在水平放置、半径为R 的光滑圆弧槽内，有两个半径均为R /3、重分别为G 1、G 2的小球A 和B ，平衡时槽面圆心O 与A 球球心连线与竖直方向的夹角α多大？解:几何三角形OAB 为边长2R/3的正三角形OBA 分析两球受力情况,作出力平衡的矢量三角形:G 1N 1F BAF ABN 2G 2ββαα6060在力三角形中运用正弦定理1sin 60sin BAG F α=()2sin60sin 60ABG F α=-两式相除即得212t n 32a G G G α+=如图所示，质量为m 的物体放在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为，想用力F 推动物体沿水平地面滑动，推力方向与水平面的夹角在什么范围内者是可能的？解:物体所受地面约束力的摩擦角分析物体恰开始滑动时的受力情况:mgFfF NF 约θ3tan 3fN F F φμ===30作出物体所受三力恰构成的闭合矢量三角形: G30()0sin sin 90mg Fϕϕθ=--0θ1060sin 2mg Fθ-=-160sin2mgFθ-≤-推力与水平线所成角θ满足:均可使物体沿水平地面滑动。
高中物理竞赛 力三角形判断法
A. T增大，Ｎ减小Fra bibliotekB. T减小，Ｎ增大
FT
C. T和Ｎ均增大
D. T和Ｎ均减小
C
B
不变力F为一系列可能的闭合三角形 的公共边,先作不变力F的有向线段；
从不变力箭头起按方向确定力的方
位作射线； 从确定力起点画第三个力的有向线 A
段将图形封闭成三角形
专题1-例2 如图所示，用绳通过定滑轮牵引物块，使物块在水
重物，保持重物位置不变，使线的B端沿半径等于OA
的圆周向C移动，则在移动过程中OB线的拉力的变化
情况是
A.先减小后增大
B.先增大后减小
C. 总是减小
D.总是增大
O
A
B
TOA
TOB
O
C
本题答案:A mg
如图所示，在《验证力的平行四边形定则》
的实验中，使b弹簧秤从图示位置开始顺时针缓慢转动，
在这过程中，保持O点的位置和a弹簧秤的拉伸方向不
簧秤把像皮条上的结点拉到某一位置O，这时两绳套AO、BO的夹角∠AOB小于 90°，现保持弹簧秤A的示数不变而改变其拉力方向使α角减小，那么要使结点仍 在位置O，就应调整弹簧秤B的拉力大小及β角，则下列调整方法中可行的是
A. 增大B的拉力、增大β角 B. 增大B的拉力、β角不变 C. 增大B的拉力、减小β角 D. B的拉力大小不变、增大β角
原理：
三力平衡时，三力构成闭合三角形;只要作出各种 可能的闭合力三角形，根据一簇力三角形的边角 变化，即可直观地了解力的变化情况．
1. 已三知一类个常力大见小动方向态，平第二衡个判力的断方：向，F判2 断二力大小变化；
2. 已知一个力大小方向，第二个力大小，判断第三个力大小变化；
沈晨竞赛讲义竞赛课件1：力三角形判断法PPT文档共30页
43、Байду номын сангаас复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
沈晨竞赛讲义竞赛课件1：力三角形判 断法
61、辍学如磨刀之石，不见其损，日 有所亏 。 62、奇文共欣赞，疑义相与析。
63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠 深巷中 ，鸡鸣 桑树颠 。 64、一生复能几，倏如流电惊。 65、少无适俗韵，性本爱丘山。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
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O
l
FT R
FN
mg 本题答案:AD 23
小A试O水身平手，题当小12球被如一图水所平示力，F一向球右被缓绳慢子拉悬起挂时起，来绳，O绳C
上张力将__________；绳OA上增张力大将___________； 而绳O增B上大张力则__________．（填“不变变大”、“变小”
分析两球受力情况,作出力平衡的矢量三角形:
O
在力三角形中运用正弦定理
G1 FBA
sin60 sin
G2
FAB
sin60 sin 60
两式相除即得
N2 B
N1 A
60
G1
FBA
tan 3G2
2G1 G2
6 0 G2 FAB
27
小物试体身与地手面题间的1动6如摩图擦所因示数，为质，量想为用m力的F物推体动放物在体水沿平水地平面地上面，滑
2F
均可使物体沿水平地面滑动
D. 绳a的拉力FT 增大，杆的压力FN 不变
FN
自结点C先作表示确定力Fb的有向线段 ； 作表示绳、杆对C作用力的有向线段：方
A FTa C
向沿绳a与沿杆BC，大小与Fb构成闭合三 角形；
b
找到与力三角形相似的几何三角形及对应边： B
由几何边长的变化判定对应力大小的变化
Fb
16
例6 如图所示，物体G用两根绳子悬挂，开始时绳OA水平，现
正上方一定高度处固定一小滑轮,一根细绳一端拴一小球,置于球面
上A点,另一端绕过定滑轮,现缓慢地拉动细绳的一端,使小球从A点
运动到D点,在此过程中,小球所受的球面支持力FN及细绳拉力FT的 变化情况是
A. FN变大,FT变小 C. FN不变,FT变小
A. FN变小,FT变大 D. FN变大,FT不变
O
态正，确那的么是AC绳的拉力T和杆AB受的压力N与原先相比A，F下N 列F 说法
A. T增大，Ｎ减小
B. T减小，Ｎ增大
FT
C. T和Ｎ均增大
D. T和Ｎ均减小
C
B
不变力F为一系列可能的闭合三角形
的公共边,先作不变力F的有向线段；
从不变力箭头起按方向确定力的方
位作射线；
从确定力起点画第三个力的有向线 A 段将图形封闭成三角形
将两绳同时顺时针缓慢转过90°，始终保持α角大小不变，且
物体始终静止，设绳OA的拉力为T1，绳OB的拉力为T2，则在 此旋转过程中
A. T1先减小后增大 B. T1先增大后减小
C. T2逐渐减小
D. T2最终变为零
球
T2
B
T1
α O T2
A
不变
G
G
T1
17
例7 如图所示,一个表面光滑的半球固定在水平面上,其球心和
α角不变，当拉力F与水平方向夹角β＝__________时，
F有最小值．
y
αT
F
x
拉力F与水平方向夹角:
mg
26
小槽试内身，有手两题个半15径如均图为所R示/3、，重在分水别平为放G置1、、G半2的径小为球R的A和光B滑，圆平弧
衡时槽面圆心O与A球球心连线与竖直方向的夹角α多大？
解 : 几何三角形OAB为边长2R/3的正三角形
5
例２ 如图所示，用绳通过定滑轮牵引物块，使物块在水平面 上从图示位置开始沿地面做匀速直线运动，若物块与地面间的
动摩擦因数μ＜1，滑轮的质量及摩擦不计，则在物块运动过程
中，以下判断正确的是 Ａ. 绳子拉力将保持不变 B. 绳子拉力将不断增大 C. 地面对物块的摩擦力不断减小 D. 物块对地面的压力不断减小
地面上的工人还另外用绳CD拉住材料，使它
与竖直墙面总保持距离l．不计两根绳的重力，
A
在建筑材料上升的过程中，绳AB和绳
CD上的拉力T1和T2的大小变化 A. T1增大，T2增大 B. T1增大，T2不变 C. T1增大，T2减小 D. T1减小，T2减小
BT2
T1
C
l
本题答案:A D
mg
22
小静试止身在半手径题一定1的1如半图圆所柱示面，上在，悬现点使O半处圆用柱细面线从拉图着示小位球置，起使沿它
滑轮、绳的质量及摩擦均不计），则
A.绳的拉力增大，BC杆受到的压力增大
B.绳的拉力不变，BC杆受到的压力减小
C.绳的拉力不变，BC杆受到的压力增大
D.绳的拉力不变，BC杆受到的压力不变
A FAC
FBC
A
C
B
G
本题答案:C
15
♠
类型Ⅲ
三力中有一个力确定,另二力方向变化有依据, 这二力的大小变化情况待定.
作出一簇力三角形
A 45°
< 90
45°FT
FN
v
A
Ff
tan 1 < 45
G tan F f 6
FN
小滑试的身墙手壁题匀速1如向图上所拉示，，则用拉细力绳F和通墙过壁定对滑球轮的沿支竖持直力光N
的变化情况是 A. F增大，N增大 B. F增大，N不变 C. F减小，N增大 D. F减小，N不变
在这过程中，保持O点的位置和a弹簧秤的拉伸方向不
变，则在整个过程中，a、b两弹簧秤的示数变化情况
是
A. a增大，b减小
B. a减小，b增大
C.a减小，b先增大后减小 D. a减小，b先减小后增大
PF
b
O
O Fb aFa
本题答案:D
9
小试木板身之手间题4，如当图使所木示板，与小墙球的在夹光角滑θ的增墙大与时装（有θ＜铰链的
例5 如图所示，绳子a一端固定在杆上C点，另一端通过定滑轮
用力拉住，一重物以绳b挂在杆BC上，杆可绕B点转动，杆、绳
质量及摩擦不计，重物处于静止．若将绳子a慢慢放下，则下列
说法正确的是
A. 绳a的拉力FT减小，杆的压力FN增大
B. 绳a的拉力FT 增大，杆的压力FN 增大
C. 绳a的拉力FT 不变，杆的压力FN 减小
质点B受力如图所示
质点B所受三力平衡, 力三角形与对应的几何三
角形相似，重力对应PQ、
FT对应PB、Fe对应QB.
本题答案:C
P
FT
A Q
Fe B
mg
20
如图所示，AB为轻质杆，AC为细绳，在A点悬挂
一重物G，将绳的固定点从C 逐渐向上移到C 点，则绳的拉力 T1和杆受的压力T2发生的变化是 A.T1逐渐增大，T2逐渐减小 B. T1逐渐减小，T2逐渐减小 C.T1先逐渐减小，再逐渐增大，T2逐渐增大 D.T1先逐渐减小，再逐渐增大，T2逐渐减小
Fmmax
F约
F约
m
Fmin
45°
tan 1 3
45°
tan 1 3 3
mg
3
本题答案:A
mg
12
♠ 类型Ⅱ三 力大力小中确有定一个,这力个确力定的,即方向大及小方第向三不个变力的,另大一小个、
方向变化情况待定.
例3 如图所示，小球质量m，用一细线悬挂．现用一 大小恒定的力F（F＜mg）慢慢将小球拉起，在小球可 能的平衡位置中，细线最大的偏角θ是多少？
3. 已知一个力大小方向，另二F3力方向变化有依据，判断二力大小
变化．
示例
F1
4
♠ 类型Ⅰ 三力中有一个力确定,即大小方向不变,另一个 力方向确定,这个力的大小及第三个力的大小、 方向变化情况待定.
例1 如图所示，竖直杆AB在绳AC拉力作用下使整个装置处
于平衡状态，若AC加长，使C点左移，AB仍竖直，且处于平衡状
球
F F
本题答案:A
N mg
7
小重试物身，手保题持重2如物图位所置示不，变用，等使长线的的细B端线沿O半A、径O等B于悬O挂A一
的圆周向C移动，则在移动过程中OB线的拉力的变化
情况是
A.先减小后增大
B.先增大后减小
C.总是减小
D.总是增大
O
A
B
TOA
TOB
O
C
本题答案:A mg 8
小试的实身验手中题，3使如b图弹所簧示秤，从在图《示验位证置力开的始平顺行时四针边缓形慢定转则动》，
A. FA随距离增大而一直增大 C. FB随距离增大而一直增大
B. FA随距离增大而一直减小 D. F随距离增大而一直减小
A
B
O
O
19
小Q试的正身上手方P题点如用8图丝所线示悬，挂竖另直一绝质缘点墙B．壁A上、QB点两固质定点一因质带点电A而，互在
相排斥，由于漏电，使A、B两质点带电量逐渐减少，在电荷漏 完之前，悬线对质点B的拉力大小变化情况是 A. 逐渐变大 B. 逐渐变小 C. 大小不变 D. 先变大后变小
A. 增大B的拉力、增大β角 B. 增大B的拉力、β角不变 C. 增大B的拉力、减小β角 D. B的拉力大小不变、增大β角
B
α
T
② ③
TA ①
④
TB β
O α
TA A
β
O
TB
14
小试为一身滑手轮．题重7物如G图上所系示一，绳杆经B过C的滑B轮端固铰定接于在墙竖上直A墙点上处，，另杆一恰返端好回C
处于平衡．若将绳的A端沿墙向下移A到 ，再使之平衡（BC杆、
1
矢量求和图解法则 矢量求差图解法则
FF1F2 FF1F2
F F2
F F1
F2
F1
相加矢量首尾相接，
和从第一个加数“尾”
指向最后一个加数“头”