力的动态平衡专题 ppt课件
合集下载
高中物理必修一动态平衡
大，所以船的浮力减小．故
A、C正确
【变式训练】如图所示，质量分别为m、M的两个物体，系在一
根绕过定滑轮的轻绳两端，M放在水平地板上，m悬在空中，若
将M沿水平地面向右移动少许（仍保持平衡状态），则（ ）
A．绳中张力变大
BC B．M对地面的压力变大
C．M所受的静摩擦力变大
D．滑轮轴所受的压力变大
总结
（1）受力分析 （2）构建力的三角形(通过平移） （3）确定大小方向都不变的力（边），确定方 向不 变、大小变化的力（边） （4）通过活动大小方向都可变的力（边），得 到该力的变化情况 注意：进行第4步的时候不能改变3中的结论
【典例2】 右图所示为半圆形支架BAD，两细绳OA和OB结于圆 心O，下悬重为G的物体，使OA绳固定不动，将OB绳的B端沿半圆 形支架从水平位置逐渐移至竖直位置C的过程中，分析OA绳和OB
动态平衡
动态平衡
定义：物体受到几个变力的作用而处于平衡态，我们把 这类问题叫做共点力的动态平衡。 处理方法：图解法、解析法、相似三角形法（极少）
基本思路：化“动”为“静”，“静”中求“动”
图解法
1、图解法特点： （1）物体受三个力 （2）有一个力大小方向都不变 （3）物体受三个力；有一个力大小方向始终不变 （一般是重力）；还有一个力的方向不变 （2）做辅助圆：开始时两力的夹角是90°，其中一个力大 小方向都不变，另外两个力方向改变，但动态平衡时两力夹 角不变。 （3）相似三角形：一个力大小方向都不变，另外两个力方 向改变，且无二力保持垂直。 2、解析法 （1）变力用恒力和三角函数表示出来 （2）四个力用正交分解 3、极值法
BC 程中,下列说法正确的是(
)
A.F1逐渐增大
B.F1先增大后减小
高考物理总复习课件：第11课时 共点力的动态平衡问题(题型研究课)
[答案] C
物体受三个力平衡时，这三个力通过平移可以组成封闭 的三角形，这个三角形是矢量三角形，如果通过画辅助线可 以得到一个几何三角形，并且这两个三角形相似，则可以用 相似三角形法解答这类平衡问题。
[集训冲关] 1.(多选)(2017·开封模拟)如图所示，质量均为 m
的小球 A、B 用劲度系数为 k1 的轻弹簧相连，B 球用长为 L 的细绳悬于 O 点，A 球固定在 O 点
下列判断正确的是
()
A．推力 F 先增大后减小
B．推力 F 一直减小
C．物块受到的摩擦力先减小后增大
D．物块受到的摩擦力一பைடு நூலகம்不变
[解析] 对物块受力分析，建立如图所
示的坐标系。由平衡条件得，
Fcos θ－Ff＝0， FN－(mg＋Fsin θ)＝0，
又
Ff＝μFN，联立可得
F＝cos
μmg θ－μsin
解析：球 B 受力情况如图所示，墙对球 B 的 作用力及 A 对球 B 的作用力的合力与 F 及 重力的合力大小相等，方向相反，故当 F 增 大时，B 对 A 的压力增大，即 F2 增大，同理 可知，墙对 B 的作用力 F1 增大；对整体分析，整体竖直方向 受重力、支持力及压力 F，水平方向受墙的作用力 F1 和地面 对 A 的摩擦力为 F3 而处于平衡，由平衡条件得，当 F 增大时， 地面对 A 的摩擦力 F3 增大，故选项 C 正确。 答案：C
A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大
[解析] 因为 G、FN、FT 三力共点 平衡，故三个力可以构成一个矢量三角 形，如图所示，G 的大小和方向始终不 变，FN 的方向不变，大小可变，FT 的大 小、方向都在变，在绳向上偏移的过程中，可以作出一系列 矢量三角形，显而易见在 FT 变化到与 FN 垂直前，FT 是逐渐 变小的，然后 FT 又逐渐变大。故正确答案为 D。
物体受三个力平衡时，这三个力通过平移可以组成封闭 的三角形，这个三角形是矢量三角形，如果通过画辅助线可 以得到一个几何三角形，并且这两个三角形相似，则可以用 相似三角形法解答这类平衡问题。
[集训冲关] 1.(多选)(2017·开封模拟)如图所示，质量均为 m
的小球 A、B 用劲度系数为 k1 的轻弹簧相连，B 球用长为 L 的细绳悬于 O 点，A 球固定在 O 点
下列判断正确的是
()
A．推力 F 先增大后减小
B．推力 F 一直减小
C．物块受到的摩擦力先减小后增大
D．物块受到的摩擦力一பைடு நூலகம்不变
[解析] 对物块受力分析，建立如图所
示的坐标系。由平衡条件得，
Fcos θ－Ff＝0， FN－(mg＋Fsin θ)＝0，
又
Ff＝μFN，联立可得
F＝cos
μmg θ－μsin
解析：球 B 受力情况如图所示，墙对球 B 的 作用力及 A 对球 B 的作用力的合力与 F 及 重力的合力大小相等，方向相反，故当 F 增 大时，B 对 A 的压力增大，即 F2 增大，同理 可知，墙对 B 的作用力 F1 增大；对整体分析，整体竖直方向 受重力、支持力及压力 F，水平方向受墙的作用力 F1 和地面 对 A 的摩擦力为 F3 而处于平衡，由平衡条件得，当 F 增大时， 地面对 A 的摩擦力 F3 增大，故选项 C 正确。 答案：C
A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大
[解析] 因为 G、FN、FT 三力共点 平衡，故三个力可以构成一个矢量三角 形，如图所示，G 的大小和方向始终不 变，FN 的方向不变，大小可变，FT 的大 小、方向都在变，在绳向上偏移的过程中，可以作出一系列 矢量三角形，显而易见在 FT 变化到与 FN 垂直前，FT 是逐渐 变小的，然后 FT 又逐渐变大。故正确答案为 D。
高中物理课件(人教版2019必修第一册)专题 物体的动态平衡问题(课件)
(2)轻杆BC对C端的支持力；
(3)轻杆HG对G端的支持力。
解析：
题图甲和乙中的两个物体M1、M2都处于平衡状
态，根据平衡的条件，首先判断与物体相连的
细绳，其拉力大小等于物体的重力；分别取C点
和G点为研究对象，进行受力分析如图甲和乙所
示，根据平衡规律可求解。
(2)图甲中，三个力之间的夹角都为120°，根据平衡规律有
C.A对B的弹力增大
D.墙壁对B的弹力减小
解析:对B球受力分析,受到重力mg、A球对B球的弹力N'和墙壁对B球的弹力N,如图所
示:当A球向左移动后,A球对B球的支持力的方向不断变化,根据平衡条件并结合合成法
知:A球对B球的弹力和墙壁对B球的弹力N都在不断减小,故C错误,D正确;由于A缓慢地
向左移动,A处于动态平衡过程,A所受合
力始终为零,A所受合力不变,故B错误;对A和B整
体受力分析,受到总重力G、地面支持力FN,推力
F、墙壁的弹力N,水平面对它的摩擦力f,如图所示:
根据平衡条件有:F=N+f,FN=G,地面的支持力不变,
FN2
G
G
FN2
【例题】如图所示，电灯悬挂于O点，三根绳子的拉力分别为TA、TB、TC，保持
O点的位置不变，绳子的悬点B也不变，则悬点A向上移动的过程中，下列说法
正确的是（ D ）
A、TA、TB一直减少；
B、TA一直增大，TB一直减少；
TB
C、TA先增大后减少，TB先减少后增大；
D、TA先减少后增大，TB一直减少；
FN不变，故B正确。
【例题】如图所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水平
直杆MN上。现用水平力F拉着绳子上的一点O，使小球B从图中实线位置缓慢上升到
(3)轻杆HG对G端的支持力。
解析：
题图甲和乙中的两个物体M1、M2都处于平衡状
态，根据平衡的条件，首先判断与物体相连的
细绳，其拉力大小等于物体的重力；分别取C点
和G点为研究对象，进行受力分析如图甲和乙所
示，根据平衡规律可求解。
(2)图甲中，三个力之间的夹角都为120°，根据平衡规律有
C.A对B的弹力增大
D.墙壁对B的弹力减小
解析:对B球受力分析,受到重力mg、A球对B球的弹力N'和墙壁对B球的弹力N,如图所
示:当A球向左移动后,A球对B球的支持力的方向不断变化,根据平衡条件并结合合成法
知:A球对B球的弹力和墙壁对B球的弹力N都在不断减小,故C错误,D正确;由于A缓慢地
向左移动,A处于动态平衡过程,A所受合
力始终为零,A所受合力不变,故B错误;对A和B整
体受力分析,受到总重力G、地面支持力FN,推力
F、墙壁的弹力N,水平面对它的摩擦力f,如图所示:
根据平衡条件有:F=N+f,FN=G,地面的支持力不变,
FN2
G
G
FN2
【例题】如图所示，电灯悬挂于O点，三根绳子的拉力分别为TA、TB、TC，保持
O点的位置不变，绳子的悬点B也不变，则悬点A向上移动的过程中，下列说法
正确的是（ D ）
A、TA、TB一直减少；
B、TA一直增大，TB一直减少；
TB
C、TA先增大后减少，TB先减少后增大；
D、TA先减少后增大，TB一直减少；
FN不变，故B正确。
【例题】如图所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水平
直杆MN上。现用水平力F拉着绳子上的一点O，使小球B从图中实线位置缓慢上升到
3_5_2共点力的平衡——动态平衡、图解法、解析法 课件-高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
位置抬到b位置的过程中，诺诺相对木板静止，在b位置诺诺恰要下滑；刘
老师接着把木板从b位置缓慢抬到c位置的过程中，诺诺沿木板开心地下滑
到底端。关于诺诺的受力情况下列说法正确的有（ABD ）
A．从a位置到b位置，诺诺所受摩擦力逐渐变大
B．从a位置到b位置，诺诺所受支持力逐渐变小
C．从a位置到b位置，诺诺所受支持力逐渐变大
2．处理动态平衡问题常用的方法
一个力是恒力，大小、方向均不变；另两个是变力，
(1)图解法：
其中一个是方向不变的力，另一个是大小、方向均改变的力．
[针对训练3] (多选)如图所示，用一根细线系住重力为G、半径为R的
球，其与倾角为α的光滑斜劈接触，处于静止状态，球与斜面的接触面
非常小，细线悬点O固定不动，将斜劈从图示位置缓慢水平向左移动直
）
C
A．支持力不变
B．支持力变小
C．摩擦力变小
D．摩擦力变大
至细线与斜面平行的过程中，下列说法正确的是(
)
CD
A．细线对球的拉力
先减小后增大
B．细线对球的拉力
先增大后减小
C．细线对球的拉力
一直减小
D．细线对球的拉力的最小值等于Gsin α
例2.(多选)刘老师周末在家陪儿子诺诺玩耍，他找来一块长木板放在地面，
把诺诺放在木板左端，然后缓缓抬起左端，如图所示。刘老师把木板从 a
活杆：轻杆用光滑的转轴或铰链连接，弹力一定沿杆（否则转动）
死杆：轻杆插入墙中(固定)，弹力就不一定沿杆
系统集成P99
2．如图所示的几种情况中，不计绳、弹簧测力计、各滑轮的质量，不
计一切摩擦，物体质量都为m，且均处于静止状态，有关角度如图所示
．弹簧测力计的示数FA、FB、FC、FD由大到小的排列顺序是(
老师接着把木板从b位置缓慢抬到c位置的过程中，诺诺沿木板开心地下滑
到底端。关于诺诺的受力情况下列说法正确的有（ABD ）
A．从a位置到b位置，诺诺所受摩擦力逐渐变大
B．从a位置到b位置，诺诺所受支持力逐渐变小
C．从a位置到b位置，诺诺所受支持力逐渐变大
2．处理动态平衡问题常用的方法
一个力是恒力，大小、方向均不变；另两个是变力，
(1)图解法：
其中一个是方向不变的力，另一个是大小、方向均改变的力．
[针对训练3] (多选)如图所示，用一根细线系住重力为G、半径为R的
球，其与倾角为α的光滑斜劈接触，处于静止状态，球与斜面的接触面
非常小，细线悬点O固定不动，将斜劈从图示位置缓慢水平向左移动直
）
C
A．支持力不变
B．支持力变小
C．摩擦力变小
D．摩擦力变大
至细线与斜面平行的过程中，下列说法正确的是(
)
CD
A．细线对球的拉力
先减小后增大
B．细线对球的拉力
先增大后减小
C．细线对球的拉力
一直减小
D．细线对球的拉力的最小值等于Gsin α
例2.(多选)刘老师周末在家陪儿子诺诺玩耍，他找来一块长木板放在地面，
把诺诺放在木板左端，然后缓缓抬起左端，如图所示。刘老师把木板从 a
活杆：轻杆用光滑的转轴或铰链连接，弹力一定沿杆（否则转动）
死杆：轻杆插入墙中(固定)，弹力就不一定沿杆
系统集成P99
2．如图所示的几种情况中，不计绳、弹簧测力计、各滑轮的质量，不
计一切摩擦，物体质量都为m，且均处于静止状态，有关角度如图所示
．弹簧测力计的示数FA、FB、FC、FD由大到小的排列顺序是(
高中物理课件动态平衡(正弦定理)-2024鲜版
高中物理课件动态平衡(正 弦定理)
2024/3/28
1
目录
2024/3/28
• 课程介绍与目标 • 基础知识回顾 • 动态平衡问题分析方法 • 正弦定理在动态平衡中应用举例 • 学生实验操作与探究 • 课程总结与拓展延伸
2
01
课程介绍与目标
2024/3/28
3
动态平衡概念引入
平衡状态与动态平衡
数值法
借助计算机进行数值计算，模拟系统平衡过程。 适用于大型复杂系统，能够得到数值解。
2024/3/28
24
正弦定理在物理中其他应用
力学
用于解决共点力平衡问 题，如三力平衡、多力 平衡等。
2024/3/28
电磁学
用于计算交流电路中的 电流、电压和功率等参 数。
光学
用于分析光的干涉、衍 射和偏振等现象，以及 计算光程差和光强分布 等。
连接体动态平衡
研究连接体在动态过程中的平衡条件，结合正弦定理求解相关物 理量。
典型例题解析
通过具体例题，讲解如何利用正弦定理解决连接体动态平衡问题 。
18
05
学生实验操作与探究
2024/3/28
19
实验器材准备和检查
2024/3/28
准备实验器材
滑轮、细绳、质量块、测力计、 量角器等。
检查实验器材
解释平衡状态的概念，引入动态平衡作为特 殊类型的平衡，其中物体在受到外力作用时 仍能保持平衡。
动态平衡的条件
阐述动态平衡的条件，即物体所受合外力为 零，但各分力可能随时间变化。
实例分析
通过具体实例，如悬挂的物体在风中的摆动 ，帮助学生理解动态平衡的概念。
2024/3/28
4
2024/3/28
1
目录
2024/3/28
• 课程介绍与目标 • 基础知识回顾 • 动态平衡问题分析方法 • 正弦定理在动态平衡中应用举例 • 学生实验操作与探究 • 课程总结与拓展延伸
2
01
课程介绍与目标
2024/3/28
3
动态平衡概念引入
平衡状态与动态平衡
数值法
借助计算机进行数值计算，模拟系统平衡过程。 适用于大型复杂系统，能够得到数值解。
2024/3/28
24
正弦定理在物理中其他应用
力学
用于解决共点力平衡问 题，如三力平衡、多力 平衡等。
2024/3/28
电磁学
用于计算交流电路中的 电流、电压和功率等参 数。
光学
用于分析光的干涉、衍 射和偏振等现象，以及 计算光程差和光强分布 等。
连接体动态平衡
研究连接体在动态过程中的平衡条件，结合正弦定理求解相关物 理量。
典型例题解析
通过具体例题，讲解如何利用正弦定理解决连接体动态平衡问题 。
18
05
学生实验操作与探究
2024/3/28
19
实验器材准备和检查
2024/3/28
准备实验器材
滑轮、细绳、质量块、测力计、 量角器等。
检查实验器材
解释平衡状态的概念，引入动态平衡作为特 殊类型的平衡，其中物体在受到外力作用时 仍能保持平衡。
动态平衡的条件
阐述动态平衡的条件，即物体所受合外力为 零，但各分力可能随时间变化。
实例分析
通过具体实例，如悬挂的物体在风中的摆动 ，帮助学生理解动态平衡的概念。
2024/3/28
4
动态平衡问题
A．第一次轻绳的拉力逐渐增大 B．第一次半圆环受到的压力逐渐减小
C．小圆环第一次在 N 点与第二次在 N 点时，轻Байду номын сангаас的拉力相等 D．小圆环第一次在 N 点与第二次在 N 点时，半圆环受到的压力相等
针对训练 1、(2021·安徽合肥高三质检)如图所示，两小球 A、B 固定在一轻质细杆的两端， 其质量分别为 m1 和 m2.将其放入光滑的半圆形碗中，当细杆保持静止时，圆的半径 OA、OB 与竖直方向夹角分别为 30°和 45°，则 m1 和 m2 的比值为( A )
动态平衡问题
一．动态平衡
是指平衡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，所 以叫动态平衡。
基本思路：
化“动”为“静”，“静”中求“动”。
二、解决动态平衡方法
1、图解法：图解法分析物体动态平衡问题时，一般物体只受三个 力作用，且其中一个力大小、方向均不变，另一个力的方向不变， 第三个力大小、方向均变化． (1)用力的矢量三角形分析力的最小值问题的规律：
（1）特点：往往涉及三个力，其中一个力为恒力，另两个力的大小和方向均发生 变化，则此时用力的矢量三角形与空间几何三角形相似。相似三角形法是解平衡 问题时常遇到的一种方法，解题的关键是正确的受力分析，寻找力三角形和几何 三角形相似，可利用相似三角形对应边成比例进行计算，注意：构建三角形时可 能需要画辅助线。
程中( C )
A．球对 BC 边的压力一直增大 B．球对 BC 边的压力一直减小 C．球对 BC 边的压力先增大后减小 D．球对 BC 边的压力先减小后增大
针对训练 1.(2021·辽宁模拟)(多选)如图所示，处于竖直平面内的正六边形 ABCDEF，可绕 过 C 点且与平面垂直的水平轴自由转动，该金属框架的边长为 L，中心记为 O，用两根不可 伸长、长度均为 L 的轻质细线将质量为 m 的金属小球悬挂于 A、E 两个顶点并处于静止状 态．现顺时针缓慢转动框架，转过 90°角，重力加速度为 g，在整个转动过程中，下列说法 中正确的是( BD ) A．细线 OA 中拉力的最大值为 mg B．细线 OE 中拉力的最大值为2 3 3mg C．细线 OA 中拉力逐渐增大 D．细线 OE 中拉力逐渐减小
C．小圆环第一次在 N 点与第二次在 N 点时，轻Байду номын сангаас的拉力相等 D．小圆环第一次在 N 点与第二次在 N 点时，半圆环受到的压力相等
针对训练 1、(2021·安徽合肥高三质检)如图所示，两小球 A、B 固定在一轻质细杆的两端， 其质量分别为 m1 和 m2.将其放入光滑的半圆形碗中，当细杆保持静止时，圆的半径 OA、OB 与竖直方向夹角分别为 30°和 45°，则 m1 和 m2 的比值为( A )
动态平衡问题
一．动态平衡
是指平衡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，所 以叫动态平衡。
基本思路：
化“动”为“静”，“静”中求“动”。
二、解决动态平衡方法
1、图解法：图解法分析物体动态平衡问题时，一般物体只受三个 力作用，且其中一个力大小、方向均不变，另一个力的方向不变， 第三个力大小、方向均变化． (1)用力的矢量三角形分析力的最小值问题的规律：
（1）特点：往往涉及三个力，其中一个力为恒力，另两个力的大小和方向均发生 变化，则此时用力的矢量三角形与空间几何三角形相似。相似三角形法是解平衡 问题时常遇到的一种方法，解题的关键是正确的受力分析，寻找力三角形和几何 三角形相似，可利用相似三角形对应边成比例进行计算，注意：构建三角形时可 能需要画辅助线。
程中( C )
A．球对 BC 边的压力一直增大 B．球对 BC 边的压力一直减小 C．球对 BC 边的压力先增大后减小 D．球对 BC 边的压力先减小后增大
针对训练 1.(2021·辽宁模拟)(多选)如图所示，处于竖直平面内的正六边形 ABCDEF，可绕 过 C 点且与平面垂直的水平轴自由转动，该金属框架的边长为 L，中心记为 O，用两根不可 伸长、长度均为 L 的轻质细线将质量为 m 的金属小球悬挂于 A、E 两个顶点并处于静止状 态．现顺时针缓慢转动框架，转过 90°角，重力加速度为 g，在整个转动过程中，下列说法 中正确的是( BD ) A．细线 OA 中拉力的最大值为 mg B．细线 OE 中拉力的最大值为2 3 3mg C．细线 OA 中拉力逐渐增大 D．细线 OE 中拉力逐渐减小
专题动态平衡问题课件高一上学期物理人教版
解析 以O点为研究对象，受力分析如图甲，F与FT的合力与重 力mg等大反向，当用水平向左的力缓慢拉动O点时，绳OA段与 竖直方向的夹角θ变大，由图可知F变大，FT变大。
3.一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FN1，木 板对球的压力大小为FN2.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.不计一切摩擦，在此过程中
1,(多选)如图1所示，在倾角为α的斜面上，放一质量为m的小球，小球 和斜面及挡板间均无摩擦，当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的 过程中( ) A.斜面对球的支持力逐渐增大 B.斜面对球的支持力逐渐减小 C.挡板对小球的弹力先减小后增大 D.挡板对小球的弹力先增大后减小
2. 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FT表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移 动的过程中( )A.F逐渐变大，FT逐渐变大B.F逐渐变大，FT逐渐变小 C.F逐渐变小，FT逐渐变大D.F逐渐变小，FT逐渐变小
，小球对木板的压力大小为 θ
F2＝FN2＝ G sin
， θ
木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置的过程中，θ增大，则 F1 一直减小，F2
一直减小，故选项 C 正确。
方法二：图解法(1)适用情况：物体只受三个力作用，且其中一个力的大小、方向均不变， 另一个力的方向不变，第三个力大小、方向均变化。(2)解题技巧：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力的矢量图，然后根据有向 线段的变化判断各个力大小、方向的变化情况
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( )
动态平衡完整版PPT课件
(1)若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小． (2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推 力与此时地板对拖把的正压力的比值为 λ. 已知存在一临界角 θ0，若 θ≤θ0，则不管 沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖 把从静止开始运动．求这一临界角的正 切 tanθ0.
μ (1)sinθ－μcosθ mg (2) λ
动滑轮A下．吊变一大重B物．，变不小计C．一不切变摩擦D，．那无么法细确线定上张力的变化情况为B
变式1 如以以下图所示，不可伸长的细线一端 固定于竖直墙上的O点，拉力F通过一个轻质定滑轮和 轻质动滑轮竖直作用于细线的另一端，假设重物M在力
F的作用下缓缓上升，拉力F的变化情A况为
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定
力为F2，那么 A
A．坐着比躺着时F1大 B．躺着比坐着时F1大 C．坐着比躺着时F2大 D．躺着比坐着时F2大
第3讲 受力分析、共点力作用下物体的平衡
复习目标 1.掌握临界与极值问题的常用方法 第3课时
考点三 平衡中的临界与极值问题
例 4 如图所示，一质量 m ＝0.4 kg 的小物块，以 v0＝2 m/s 的初速 度，在与斜面成某一夹角的拉力 F 作用 下，沿斜面向上做匀加速运动，经 t＝2 s 的时间物块由 A 点运 动到 B 点，A、B 之间的距离 L＝10 m．已知斜面倾角 θ＝30°， 物块与斜面之间的动摩擦因数 μ＝ 33.重力加速度 g 取 10 m/s2.
当堂训练
（14 分）(2015·山东德州五校高三联考)如图所示，楼梯 口一倾斜的天花板与水平地面成 37°，一装潢工人手持木 杆绑着刷子粉刷天花板，工人所持木杆对刷子的作用力始 终保持竖直向上，大小为 F＝10 N，刷子的质量为 m＝0.5 kg，刷子可视 为质点，刷子与天花板间的动摩擦因数 μ＝0.5，天花板长为 L＝4 m，取 g＝10 m/s2，试求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) (1)刷子沿天花板向上的加速度大小； (2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间。
μ (1)sinθ－μcosθ mg (2) λ
动滑轮A下．吊变一大重B物．，变不小计C．一不切变摩擦D，．那无么法细确线定上张力的变化情况为B
变式1 如以以下图所示，不可伸长的细线一端 固定于竖直墙上的O点，拉力F通过一个轻质定滑轮和 轻质动滑轮竖直作用于细线的另一端，假设重物M在力
F的作用下缓缓上升，拉力F的变化情A况为
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定
力为F2，那么 A
A．坐着比躺着时F1大 B．躺着比坐着时F1大 C．坐着比躺着时F2大 D．躺着比坐着时F2大
第3讲 受力分析、共点力作用下物体的平衡
复习目标 1.掌握临界与极值问题的常用方法 第3课时
考点三 平衡中的临界与极值问题
例 4 如图所示，一质量 m ＝0.4 kg 的小物块，以 v0＝2 m/s 的初速 度，在与斜面成某一夹角的拉力 F 作用 下，沿斜面向上做匀加速运动，经 t＝2 s 的时间物块由 A 点运 动到 B 点，A、B 之间的距离 L＝10 m．已知斜面倾角 θ＝30°， 物块与斜面之间的动摩擦因数 μ＝ 33.重力加速度 g 取 10 m/s2.
当堂训练
（14 分）(2015·山东德州五校高三联考)如图所示，楼梯 口一倾斜的天花板与水平地面成 37°，一装潢工人手持木 杆绑着刷子粉刷天花板，工人所持木杆对刷子的作用力始 终保持竖直向上，大小为 F＝10 N，刷子的质量为 m＝0.5 kg，刷子可视 为质点，刷子与天花板间的动摩擦因数 μ＝0.5，天花板长为 L＝4 m，取 g＝10 m/s2，试求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) (1)刷子沿天花板向上的加速度大小； (2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间。
高考物理 一轮复习力的动态平衡专题(共28张PPT)
解动态问题的关键是抓住不变量，依据不变 的量来确定其他量的变化规律。 常用的分析方法：
①图解法； ② 相似三角形； ③正交分解法。
“滑轮”和“结点”
1.“滑轮”:
F1
F2
1 2
(1)跨过滑轮的轻绳上有大小相等的张力 (F1=F2)
(2)两轻绳方向与滑轮轴线方向的偏角相 等 (1 = 2) 2. “结点”:几根绳子在端点打结,形成结点 F1
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。2021/8/282021/8/282021/8/282021/8/288/28/2021 ❖14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年8月28日星期六2021/8/282021/8/282021/8/28 ❖15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年8月2021/8/282021/8/282021/8/288/28/2021 ❖16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021/8/282021/8/28August 28, 2021 ❖17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/8/282021/8/282021/8/282021/8/28
一、（图解法）动态三角形
解题步骤：
❖ （1）明确研究对象。 ❖ （2）分析物体的受力。 ❖ （3）用力的合成或力的分解作平行四边形
（也可简化为矢量三角形）。 ❖ （4）在合成后的三角形中找到变化的角，画
出变化后的三角形 ❖ （5）根据有向线段的长度变化判断各个力的
变化情况。
①图解法； ② 相似三角形； ③正交分解法。
“滑轮”和“结点”
1.“滑轮”:
F1
F2
1 2
(1)跨过滑轮的轻绳上有大小相等的张力 (F1=F2)
(2)两轻绳方向与滑轮轴线方向的偏角相 等 (1 = 2) 2. “结点”:几根绳子在端点打结,形成结点 F1
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。2021/8/282021/8/282021/8/282021/8/288/28/2021 ❖14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年8月28日星期六2021/8/282021/8/282021/8/28 ❖15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年8月2021/8/282021/8/282021/8/288/28/2021 ❖16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021/8/282021/8/28August 28, 2021 ❖17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/8/282021/8/282021/8/282021/8/28
一、（图解法）动态三角形
解题步骤：
❖ （1）明确研究对象。 ❖ （2）分析物体的受力。 ❖ （3）用力的合成或力的分解作平行四边形
（也可简化为矢量三角形）。 ❖ （4）在合成后的三角形中找到变化的角，画
出变化后的三角形 ❖ （5）根据有向线段的长度变化判断各个力的
变化情况。
物理人教版(2019)必修第一册3.5.2共点力的平衡(动态平衡)(23张ppt)
F3cosGFra bibliotekcos
减小
F2 F3
F2 F3tan Gtan 减小
解析法应用一般步骤：
（1）选某一状态对物体进行受力分析； （2）将其中两力合成，合力与第三个力等大反向；
解析法适用于有特殊三角形的时 候（直角始终存在）。
（3）列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式； （4）根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况。
五、动态平衡问题的处理方法
1.解析式法 2.图解法--平行四边形
3.图解法----三角形定则（适用于三力动态平衡） （1）一恒一定向：
（2）一恒一定值： 一恒力（大小方向均不变）、一定值力
（大小不变，方向变化）、一变力（大小方 向都变）。判断另一个力的大小变化
五、动态平衡问题的处理方法
3.图解法----三角形定则（适用于三力动态平衡）
A.绳与竖直方向的夹角为θ时，F=mgcosθ B. 小球沿滑圆环上升过程中，轻绳拉力逐渐增大 C. 小球沿光滑圆环上升过程中，小球所受支持力逐渐增大 D. 小球沿光滑圆环上升过程中，小球所受支持力大小不变
六、易混淆问题
1.轻绳“死结”、“活结”问题
轻绳：绳的质量不计，伸长忽略不计，绳上任何一个横截面两边相互作用的拉力叫做“ 张力”，轻绳只有两端受力时，任何一个横截面上的张力大小都等于绳的任意一端所受 拉力的大小，即同一轻绳张力大小处处相等 。
不变、大小变）、一变力（大小方向都变）。判断定 向力和另一个变力的大小变化
方法步骤： ①确定恒力、定向力、第三力 ②画出恒力，从恒力末端画出与定向力同方向的虚线，将第三力平移与恒力、定向 力构成矢量三角形。 ③根据题中变化条件，比较这些不同形状的矢量三角形，判断各力的大小及变化。
《动态力学分析》课件
03
机械系统动力学主要研究机械系统的动态特性，包括系统的稳定性、 振动、冲击等方面的分析。
04
通过机械系统动力学的研究，可以提高机械系统的性能、降低噪声和 振动，提高产品的质量和可靠性。
车辆动力学
车辆动力学是研究车辆在运动 过程中受到的力和力矩以及车 辆运动状态之间关系的学科。
它涉及到车辆设计、车辆控制 、车辆安全等多个方面，是车
辆工程的重要基础之一。
车辆动力学主要研究车辆的稳 定性、操纵性、平顺性等方面 的分析，以提高车辆的行驶性 能和安全性。
通过车辆动力学的研究，可以 实现车辆的优化设计、改善车 辆的操控性能和乘坐舒适性， 提高道路交通的安全性和效率 。
建筑动力学
它涉及到建筑设计、结构工程、地震工程等多 个领域，是建筑和土木工程的重要基础之一。
势能和弹性力学
总结词
描述势能和弹性力的关系
详细描述
势能是储存于弹性场中的能量，与物体位置 有关。弹性力学研究的是在外力作用下，物 体的形状和尺寸发生变化时，弹性体内应力 、应变和位移的变化规律。势能与弹性力之 间的关系可以通过弹性力学中的相关公式进 行描述。
振动和波动
总结词
描述物体振动和波动的规律
边界元法
1
边界元法是一种基于边界积分方程的数值分析方 法，主要用于求解偏微分方程的边值问题。
2
它将问题转化为边界积分方程，然后离散化边界 ，通过求解离散化的方程组得到问题的解。
3
边界元法具有计算量小、精度高等优点，但有时 会出现数值不稳定和边界难以确定的问题。
离散元法
01
离散元法是一种用于分析非连续性、离散性系统的数值方 法。
转换。
在多尺度动态力学分析中， 需要考虑不同尺度上的物理 性质、边界条件和相互作用 ，建立跨尺度的动力学模型
机械系统动力学主要研究机械系统的动态特性，包括系统的稳定性、 振动、冲击等方面的分析。
04
通过机械系统动力学的研究，可以提高机械系统的性能、降低噪声和 振动，提高产品的质量和可靠性。
车辆动力学
车辆动力学是研究车辆在运动 过程中受到的力和力矩以及车 辆运动状态之间关系的学科。
它涉及到车辆设计、车辆控制 、车辆安全等多个方面，是车
辆工程的重要基础之一。
车辆动力学主要研究车辆的稳 定性、操纵性、平顺性等方面 的分析，以提高车辆的行驶性 能和安全性。
通过车辆动力学的研究，可以 实现车辆的优化设计、改善车 辆的操控性能和乘坐舒适性， 提高道路交通的安全性和效率 。
建筑动力学
它涉及到建筑设计、结构工程、地震工程等多 个领域，是建筑和土木工程的重要基础之一。
势能和弹性力学
总结词
描述势能和弹性力的关系
详细描述
势能是储存于弹性场中的能量，与物体位置 有关。弹性力学研究的是在外力作用下，物 体的形状和尺寸发生变化时，弹性体内应力 、应变和位移的变化规律。势能与弹性力之 间的关系可以通过弹性力学中的相关公式进 行描述。
振动和波动
总结词
描述物体振动和波动的规律
边界元法
1
边界元法是一种基于边界积分方程的数值分析方 法，主要用于求解偏微分方程的边值问题。
2
它将问题转化为边界积分方程，然后离散化边界 ，通过求解离散化的方程组得到问题的解。
3
边界元法具有计算量小、精度高等优点，但有时 会出现数值不稳定和边界难以确定的问题。
离散元法
01
离散元法是一种用于分析非连续性、离散性系统的数值方 法。
转换。
在多尺度动态力学分析中， 需要考虑不同尺度上的物理 性质、边界条件和相互作用 ，建立跨尺度的动力学模型
平衡能力的训练ppt课件
足底皮肤的触觉 踝关节的本体感觉
当上述两种感觉消失时，闭眼直立时不能 保持平衡
2021精选ppt
11
视觉系统
在视环境静止不动的情况下准确感受环境中 物体的运动以及眼睛及头部的视空间定位
当躯体感觉不良时视觉系统在维持平衡中发 挥重要作用，通过
颈部肌肉收缩使头保持向上直立位 保持水平视线
治疗师的帮助：给予身体与手的接触且大力帮
助→给予双手助力→撤除助力→ 破坏平衡
患者双上肢：后侧方支撑→前方支撑→侧方
抬起→前方抬起→上举过头
患者双下肢：双足距离由大到小
姿势矫正镜：从有到无，从睁眼到闭眼
保持时间：由短到长
2021精选ppt
46
偏瘫患者坐位平衡反应训练
2、动态平衡的保持
Bobath握手触患侧足 翘二郎腿，双手抱膝、抬患侧臀部
2021精选ppt
4
基本概念
稳定极限ＬＯＳ
人体在能够保持平衡的范围内倾斜时与垂 直线形成的最大角度
正常人双足自然分开站在平整而坚实的地面上 时，LOS前后方向的最大倾斜角为12.5度，左 右为16度，围成一个椭圆形
LOS的大小取决于支持面的大小及性质
2021精选ppt
5
基本概念
平衡功能正常时，能够
2021精选ppt
24
（一）平衡反应评定
站立
受试者取站立位，检查者向左右前后推动受试者 身体 阳性反应：脚快速向侧方、前方、后方跨出一 步，头部和躯干出现调整 阴性反应：不能为维持平衡而快速跨出一步， 头部与躯干不出现调整
2021精选ppt
25
（二）静态平衡功能评定
体位：站立或坐位 方法：端坐位、双腿站立、单腿站立、足
保持姿势 在随意运动中调整姿势 安全有效地对外来干扰作出反应
当上述两种感觉消失时，闭眼直立时不能 保持平衡
2021精选ppt
11
视觉系统
在视环境静止不动的情况下准确感受环境中 物体的运动以及眼睛及头部的视空间定位
当躯体感觉不良时视觉系统在维持平衡中发 挥重要作用，通过
颈部肌肉收缩使头保持向上直立位 保持水平视线
治疗师的帮助：给予身体与手的接触且大力帮
助→给予双手助力→撤除助力→ 破坏平衡
患者双上肢：后侧方支撑→前方支撑→侧方
抬起→前方抬起→上举过头
患者双下肢：双足距离由大到小
姿势矫正镜：从有到无，从睁眼到闭眼
保持时间：由短到长
2021精选ppt
46
偏瘫患者坐位平衡反应训练
2、动态平衡的保持
Bobath握手触患侧足 翘二郎腿，双手抱膝、抬患侧臀部
2021精选ppt
4
基本概念
稳定极限ＬＯＳ
人体在能够保持平衡的范围内倾斜时与垂 直线形成的最大角度
正常人双足自然分开站在平整而坚实的地面上 时，LOS前后方向的最大倾斜角为12.5度，左 右为16度，围成一个椭圆形
LOS的大小取决于支持面的大小及性质
2021精选ppt
5
基本概念
平衡功能正常时，能够
2021精选ppt
24
（一）平衡反应评定
站立
受试者取站立位，检查者向左右前后推动受试者 身体 阳性反应：脚快速向侧方、前方、后方跨出一 步，头部和躯干出现调整 阴性反应：不能为维持平衡而快速跨出一步， 头部与躯干不出现调整
2021精选ppt
25
（二）静态平衡功能评定
体位：站立或坐位 方法：端坐位、双腿站立、单腿站立、足
保持姿势 在随意运动中调整姿势 安全有效地对外来干扰作出反应
力的动态平衡问题
平行四边形，如图甲所示．由图可看出，FBC先减
小后增大．
•
练习2：如图所示，一个重力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 缓慢增大，问：在此 过程中，挡板和斜面对球的压力大小如何变化？
α
β α
图1-1
F1
β
F2
α
• A.N不变，F变大 • B.N不变，F变小 • C.N变大，F变大 • D.N变大，F变小
谢谢！
• A.N不变，F变大 • B.N不变，F变小 • C.N变大，F变大 • D.N变大，F变小
• 练习6.如图所示，两个质量都是m的小球A、B用轻杆连接 后斜放在墙上处于平衡状态。已知竖直墙面光滑，水平地 面粗糙，现将A向上移动一小段距离，两球再次平衡，那 么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，地面对B 球的支持力N和轻杆上的压力F的变化情况是：（ B ）
力的动态平衡常规解题方法 • 图解法（作图法） • 相似三角形法 • 解析法 • 整体法解决动态问题
解答此类“动态型”问题时，一定要认清哪 些因素保持不变，哪些因素是改变的
图解法
例1、如图所示，绳OA、OB悬挂重物于O点，开始时OA水 平．现缓慢顺时针旋转OA绳至竖直状态，在此过程中O点 的位置保持不变，则（ ）
• A．F1保持不变，F2逐渐增大
• B．F1逐渐增大， F2保持不变
• C．F1逐渐减小， F2保持不变
• D．F1保持不变， F2逐渐减小
• 练习4：有一个直角支架AOB，AO是水平放置，表面粗 糙．OB竖直向下，表面光滑．OA上套有小环P，OB套有 小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可以忽
略．不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图所 示．现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那 么移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比较，AO杆对P 的支持力FN和细绳上的拉力F的变化情况是：（ ）
小后增大．
•
练习2：如图所示，一个重力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 缓慢增大，问：在此 过程中，挡板和斜面对球的压力大小如何变化？
α
β α
图1-1
F1
β
F2
α
• A.N不变，F变大 • B.N不变，F变小 • C.N变大，F变大 • D.N变大，F变小
谢谢！
• A.N不变，F变大 • B.N不变，F变小 • C.N变大，F变大 • D.N变大，F变小
• 练习6.如图所示，两个质量都是m的小球A、B用轻杆连接 后斜放在墙上处于平衡状态。已知竖直墙面光滑，水平地 面粗糙，现将A向上移动一小段距离，两球再次平衡，那 么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，地面对B 球的支持力N和轻杆上的压力F的变化情况是：（ B ）
力的动态平衡常规解题方法 • 图解法（作图法） • 相似三角形法 • 解析法 • 整体法解决动态问题
解答此类“动态型”问题时，一定要认清哪 些因素保持不变，哪些因素是改变的
图解法
例1、如图所示，绳OA、OB悬挂重物于O点，开始时OA水 平．现缓慢顺时针旋转OA绳至竖直状态，在此过程中O点 的位置保持不变，则（ ）
• A．F1保持不变，F2逐渐增大
• B．F1逐渐增大， F2保持不变
• C．F1逐渐减小， F2保持不变
• D．F1保持不变， F2逐渐减小
• 练习4：有一个直角支架AOB，AO是水平放置，表面粗 糙．OB竖直向下，表面光滑．OA上套有小环P，OB套有 小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可以忽
略．不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图所 示．现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那 么移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比较，AO杆对P 的支持力FN和细绳上的拉力F的变化情况是：（ ）
三个共点力的动态平衡
工程设计
在工程设计中，如桥梁、建筑和 结构设计等，需要考虑力的分布 和平衡，以确保结构的稳定性和 安全性。
04
CATALOGUE
三个共点力的平衡实验
实验目的与实验原理
实验目的
通过实验探究三个共点力的动态平衡规 律，验证力的平行四边形定则。
VS
实验原理
三个共点力作用下，物体处于动态平衡状 态，其合力为零。通过改变三个力的方向 和大小，观察物体运动状态的变化，验证 力的平行四边形定则。
力的矩与力矩平衡
力的矩
描述力对物体转动效果的物理量，等于力的大小与力臂的乘积。力臂是从转动 轴到力的垂直距离。
力矩平衡
当物体受到的各个力矩之和为零时，物体处于平衡状态。此时，物体的角动量 守恒。
力的三角形法则
力的三角形法则
当物体受到三个共点力的作用时，这三个力可以构成一个三 角形，称为力的三角形。根据这个三角形，可以判断物体的 平衡状态和运动状态。
条件二
三个力的作用线相交于同一点，即三个力的合力 为零。
条件三
三个力构成一个封闭三角形，且三角形重心位置 稳定。
02
CATALOGUE
三个共点力的平衡分析
力的合成与分解
力的合成
当物体受到两个或多个力作用时，这些力可以合成一个力，合成后的力与原来的力等效。力的合成遵 循平行四边形定则。
力的分解
将一个力分解为两个或多个分力，分解后的分力与原来的力等效。力的分解遵循平行四边形定则。
要点二
解析
首先，将三个力合成一个合力F合。由于物体处于平衡状态 ，所以F合=0。当F1发生变化时，F合也会发生变化。根据 动态平衡的概念，如果F合仍然为零，则物体仍然平衡；否 则，物体将发生运动状态的改变。
2025届高三物理一轮复习专题突破四动态平衡问题平衡中的临界和极值问题(28张PPT)
解析 设两根细绳对圆柱体的拉力的合力为FT,木板对圆柱体的支持力为FN,由平衡条件得FT、FN的合力方向竖直向上,大小等于圆柱体的重力G。作合成图中三角形的外接圆,初状态时FN水平向左,FT过圆的圆心,如图中实线所示。木板以直线MN为轴向后方缓慢转动直至水平过程中,
FT、FN的夹角不变,且合力不变,如图中虚线所示,可知两根细绳对圆柱体拉力的合力FT一直减小,木板对圆柱体的支持力FN先增大后减小,根据牛顿第三定律得圆柱体对木板的压力先增大后减小,A、D两项错误, B项正确;两根细绳的夹角不变,随着合力的减小,两根细绳上的拉力也一直减小,C项错误。
解析 如图所示,以小球为研究对象,小球受到重力、细绳的拉力和斜面的支持力,三力平衡。根据平衡条件得知拉力与支持力的合力与重力大小相等,方向相反,且重力保持不变,作出三个位置拉力与支持力的合成示意图,可得细绳由水平方向逐渐向上偏移时,拉力F先逐渐减小后逐渐增大,D项正确。
答案 D
考向3 相似三角形法在三力平衡问题中,如果有一个力是恒力,另外两个力方向都变化,且题目给出了空间几何关系,多数情况下力的矢量三角形与空间几何三角形相似,可利用相似三角形对应边成比例进行计算。
第二章
相互作用——力
专题突破四 态平衡问题 平衡中的临界和极值问题
1.学会用解析法、图解法、相似三角形法等解答动态平衡问题。2.会用极限分析法或数学分析法等解答平衡中的临界和极值问题。
1.动态平衡问题是指物体的受力状态缓慢发生变化,但在变化过程中,每一个状态均可视为平衡状态。2.基本思路:化“动”为“静”,“静”中求“动”。
考向2 物理分析法根据物体的平衡条件,作出力的矢量图,通过对物理过程的分析,利用平行四边形定则进行动态分析,确定最大值与最小值。
答案 A
FT、FN的夹角不变,且合力不变,如图中虚线所示,可知两根细绳对圆柱体拉力的合力FT一直减小,木板对圆柱体的支持力FN先增大后减小,根据牛顿第三定律得圆柱体对木板的压力先增大后减小,A、D两项错误, B项正确;两根细绳的夹角不变,随着合力的减小,两根细绳上的拉力也一直减小,C项错误。
解析 如图所示,以小球为研究对象,小球受到重力、细绳的拉力和斜面的支持力,三力平衡。根据平衡条件得知拉力与支持力的合力与重力大小相等,方向相反,且重力保持不变,作出三个位置拉力与支持力的合成示意图,可得细绳由水平方向逐渐向上偏移时,拉力F先逐渐减小后逐渐增大,D项正确。
答案 D
考向3 相似三角形法在三力平衡问题中,如果有一个力是恒力,另外两个力方向都变化,且题目给出了空间几何关系,多数情况下力的矢量三角形与空间几何三角形相似,可利用相似三角形对应边成比例进行计算。
第二章
相互作用——力
专题突破四 态平衡问题 平衡中的临界和极值问题
1.学会用解析法、图解法、相似三角形法等解答动态平衡问题。2.会用极限分析法或数学分析法等解答平衡中的临界和极值问题。
1.动态平衡问题是指物体的受力状态缓慢发生变化,但在变化过程中,每一个状态均可视为平衡状态。2.基本思路:化“动”为“静”,“静”中求“动”。
考向2 物理分析法根据物体的平衡条件,作出力的矢量图,通过对物理过程的分析,利用平行四边形定则进行动态分析,确定最大值与最小值。
答案 A
高中物理精品课件：受力分析动态分析
角形中力的比例关系，从而达到求未知量的目
的。
模型方法
思维激活
方法概述
典例示范
以题说法
-24-
类题过关
平衡中的临界与极值问题
如图所示,用一根长为l的细绳一端固定在O点,另一端悬挂质量为
m的小球A,为使细绳与竖直方向成30°角且绷紧,小球A处于静止,对
小球施加的最小的力是(
)
A. 3mg
3
B. mg
2
向不一定沿杆,弹力方向视具体情况而定,活动杆
只能起到“拉”和“推”的作用.
动态平衡问题
物体的动态平衡问题 物体在几个力的共同作用下
处于平衡状态，如果其中的某个力（或某几个力）的大
小或方向，发生变化时，物体受到的其它力也会随之发
生变化，如果在变化的过程中物体仍能保持平衡状态，
我们就可以依据平衡条件，分析出物体受到的各力的变
B.A一定受四个力作用
C.A可能受三个力作用
D.A受两个力或者四个力作用
关闭
D
解析
答案
多维课堂
关闭
若拉力F大小等于物体的重力,则物体与斜面没有相互作用力,物体就只受
到两个力作用;若拉力F小于物体的重力时,则斜面对物体产生支持力和静
摩擦力,物体应受到四个力作用,故选D。
解析
多维课堂
考点一
考点二
考点三
Y
Ff
X
v
mg sin
mg cos
mg sin mg cos
FN
θ
mg
基础夯实
例8：如图所示，质量为m的物体置于倾角
为θ的固定斜面上，物体与斜面之间的动
摩擦因数为μ。先用平行于斜面的推力F1
的。
模型方法
思维激活
方法概述
典例示范
以题说法
-24-
类题过关
平衡中的临界与极值问题
如图所示,用一根长为l的细绳一端固定在O点,另一端悬挂质量为
m的小球A,为使细绳与竖直方向成30°角且绷紧,小球A处于静止,对
小球施加的最小的力是(
)
A. 3mg
3
B. mg
2
向不一定沿杆,弹力方向视具体情况而定,活动杆
只能起到“拉”和“推”的作用.
动态平衡问题
物体的动态平衡问题 物体在几个力的共同作用下
处于平衡状态，如果其中的某个力（或某几个力）的大
小或方向，发生变化时，物体受到的其它力也会随之发
生变化，如果在变化的过程中物体仍能保持平衡状态，
我们就可以依据平衡条件，分析出物体受到的各力的变
B.A一定受四个力作用
C.A可能受三个力作用
D.A受两个力或者四个力作用
关闭
D
解析
答案
多维课堂
关闭
若拉力F大小等于物体的重力,则物体与斜面没有相互作用力,物体就只受
到两个力作用;若拉力F小于物体的重力时,则斜面对物体产生支持力和静
摩擦力,物体应受到四个力作用,故选D。
解析
多维课堂
考点一
考点二
考点三
Y
Ff
X
v
mg sin
mg cos
mg sin mg cos
FN
θ
mg
基础夯实
例8：如图所示，质量为m的物体置于倾角
为θ的固定斜面上，物体与斜面之间的动
摩擦因数为μ。先用平行于斜面的推力F1
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、图解法（动态三角形）
注意几点：
（1）哪个是恒力，哪个是方向不变的力，哪 个是方向变化的力。
（2）正确判断力的变化方向及方向变化的范 围。
（3）力的方向在变化的过程中，力的大小是 否存在极值问题。
ppt课件
11
一、图解法（动态三角形）
【变式训练】如图，电灯悬挂于O点，三根绳子的拉力分 别为TA、TB、TC，保持O点的位置不变，绳子的悬点B也不
ppt课件
21
四、正交分解法
题型特点：
①受力特点：
受多个力作用；
已知角度的变化情况
②解题步骤：
1.选某一状态对物体受力分析
2.将物体受的力按选定方向正交分解
3.列平衡方程求出未知量与已知量的关系式
4.根据已知量变化情况来确定未知量的变化
ppt课件
22
四、正交分解法
【变式训练】质量分别为M、m的两个物体
F2
1 2
(1)几根绳子上的张力不一定相等(F1F2) (2)几根绳子的偏角不一定相等(1 2)
ppt课件
6
一、图解法（动态三角形）
【例1】如图所示，光滑的小球静止在斜面和 竖直放置的木板之间，已知球重为G，斜面的 倾角为θ，现使木板沿逆时针方向绕O点缓慢 移动，求小球对斜面和挡板的压力怎样变化？
D
ppt课件
15
二、图解法2（画圆）
T=mg
FN mg
A
C
B
D
ppt课件
16
三、相似三角形法
【例3】轻绳长为L，A端固 定在天花板上，B端系一个 重量为G的小球，小球静止 在固定的半径为R的光滑球 面上，小球的悬点在球心正 上方距离球面最小距离为h， 则小球从球面底端缓拉到顶 端的过程中，绳的拉力F及 半球面对小球的支持力FN如 何变化？
ppt课件
17
T N
G
＝
N
＝
T
G
h R R L ppt课件
18
三、相似三角形法
题型特点：
①受力特点： 受三个力作用； 一个力恒定不变（大小、方向不变），另
两个力可变； 力三角形与几何三角形相似
ppt课件
19
三、相似三角形法
【变式训练】AC是上端带定滑轮的固定竖直杆，
质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点，另一端B
变，则悬点A向上移动的过程中，下列说法正确的是（ D ）
A、 TA、TB一直减少； B、 TA一直增大，TB一直减少； C、TA先增大后减少，TB先减少后增大； D、TA先减少后增大，TB一直减少；
ppt课件
12
二、图解法2（画圆）
【例2】在两个共点力的合成实验中，如 图所示，用A、B两个测力计拉橡皮条的结点D， 使其位于E处，α＋β＜90°，然后保持A的读 数不变，当角α由图示位置逐渐减小时，欲使 结点仍在E处，可采用的方法是( ) B
A．增大B的读数，减小β角
B．减小B的读数，减小β角
C．减小B的读数，增大β角
D．增大B的读数，增大β角
ppt课件
13
二、图解法2（画圆）
题型特点：
①受力特点： 受三个力作用； 一个力恒定不变（大小、方向不变）； 一个力大小不变，一个力可变
②方法：三力画出矢量三角形 画圆
ppt课件
14
二、图解法2（画圆）
系在一根通过轻滑轮的轻绳两端，M放在水平地 板上，m被悬挂在空中 ，若将M沿水平地板向右 缓慢移动少许后M仍静止，则（ B ）
A．绳中张力变大
B．滑轮轴所受的压力变大
m
M
C．M对地面的压力变大
ppt课件
7
一、图解法（动态三角形）
题型特点：
（1）物体受三个力 （2）有一个力是恒力（往往是重力） （3）一个力的方向不变 （4）第三个力的大小方向变化
ppt课件
8
一、图解法（动态三角形）
【例1】如图所示，光滑的小球静止在斜面和 竖直放置的木板之间，已知球重为G，斜面的 倾角为θ，现使木板沿逆时针方向绕O点缓慢 移动，求小球对斜面和挡板的压力怎样变化？
ppt课件
3
什么是动态平衡
所谓动态平衡问题是指通过控 制某些物理量，使物体的状态发生 缓慢的变化，而在这个过程中物体 又始终处于一系列的平衡状态．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:化 “动” 为“静”，“静”中求“动”。
ppt课件
4
常见问题及解题策略
动态平衡的常见问题：
①动态分析；
②临界问题；
③极值分析。
解动态问题的关键是抓住不变量，依据不变
的量来确定其他量的变化规律。
常用的分析方法：
①图解法；
② 相似三角形；
③正交分解法。
ppt课件
5
“滑轮”和“结点”
1.“滑轮”:
F1
F2
1 2
(1)跨过滑轮的轻绳上有大小相等的张力 (F1=F2)
(2)两轻绳方向与滑轮轴线方向的偏角相 等 (1 = 2) 2. “结点”:几根绳子在端点打结,形成结点 F1
ppt课件
9
一、（图解法）动态三角形
解题步骤：
（1）明确研究对象。
（2）分析物体的受力。
（3）用力的合成或力的分解作平行四边形 （也可简化为矢量三角形）。
（4）在合成后的三角形中找到变化的角，画 出变化后的三角形
（5）根据有向线段的长度变化判断各个力的 变化情况。
ppt课件
10
【变式训练】如图所示,轻杆BC一端用绞链固定于墙 上,另一端有小滑轮C.重物系一轻绳经C固定在墙上A点.滑 轮与绳的质量及摩擦均不计,若将绳端A点沿墙稍向上移动, 系统再次平衡后,则( C )
A. 轻杆与墙的夹角减少
A
B. 绳的拉力增大,轻杆所受的压力减少
C
C. 绳的拉力不变,轻杆所受的压力减少
D. 绳的拉力不变,轻杆所受的压力不变 B
力的动态平衡
ppt课件
1
教学目标
1.知道什么是动态平衡，了解动态平衡的常 见题型
2.掌握各种解动态平衡的方法及适用条件
ppt课件
2
知识回顾
1.平衡状态 2.平衡条件 3.三力平衡的几个推论 4.静态平衡解题方法
①合成、分解法 ②矢量三角形 ③相似三角形 ④正交分解法 ⑤整体隔离法
悬挂一重为G的重物，且B端系有一根轻绳并绕过定滑
轮A，用力F拉绳，开始时∠BCA＞90°，现使∠BCA
缓慢变小，直到杆BC接近竖直杆AC。A 此过程中，杆
BC所受的力（ A ）
F
A.大小不变
B.逐渐增大
C
C.逐渐减小
B
D.先增大后减小
ppt课件
mg
20
四、正交分解法
【例4】如图所示，人站在岸上通过定滑轮用绳 牵引小船，若水的阻力恒定不变，则在船匀速靠 岸的过程中，绳的拉力和船受到的浮力如何变化？