高中物理《动态平衡之图解法》课件ppt
第21讲动态平衡问题分析图解法(解题技巧类)
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第21讲动态平衡问题分析-----图解法【技巧点拨】1.动态平衡问题:通过控制某一物理量,使物体的状态发生缓慢变化的平衡问题,从宏观上看,物体是运动变化的,但从微观上理解是平衡的,即任一时刻物体均处于平衡状态。
2.图解法:对研究对象进行受力分析,再根据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)的长度变化判断各力的变化情况。
3.图解法分析动态平衡问题,往往涉及三个力,其中一个力为恒力,另一个力方向不变,但大小发生变化,第三个力则随外界条件的变化而变化,包括大小和方向都变化。
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,这是解答动态问题的关键4.图解法的一般步骤(1)首先画出力的分解图.在合力、两分力构成的三角形中,一个是恒力,大小、方向均不变;另两个是变力,其中一个是方向不变的力,另一个是大小、方向均改变的力.(2)分析方向变化的力在哪个空间内变化,借助力的矢量三角形,利用图解法判断两个变力大小、方向的变化.(3)注意:由图解可知,当大小、方向都可变的分力(设为F1)与方向不变、大小可变的分力垂直时,F1有最小值.【对点题组】1. 如图所示,小球放在光滑的墙与装有铰链的光滑薄板之间,当墙与薄板之间的夹角θ缓慢地增大到90°的过程中()A.小球对薄板的压力增大B.小球对墙的压力减小C.小球对墙的压力先减小后增大D.小球对薄板的压力不可能小于球的重力2.用细绳AO、BO悬挂一重物,BO水平,O为半圆形支架的圆心,悬点A和B在支架上.悬点A固定不动,将悬点B从图8所示位置逐渐移到C点的过程中,试分析OA绳和OB绳中的拉力变化情况.3.如图所示,用挡板将斜面上的光滑小球挡住,当挡板由竖直位置缓慢转到水平位置的过程中,小球对挡板的压力()A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大4.如图所示,用与竖直方向成θ角的倾斜轻绳子a和水平轻绳子b共同固定一个小球,这时绳b的拉力为F1.现在保持小球在原位置不动,使绳子b在原竖直平面内,逆时针转过θ角固定,绳b拉力变为F2;再转过θ角固定,绳b拉力变为F3,则()A.F1<F2<F3 B.F1= F3>F2C.F1= F3<F2 D.绳a拉力一直减小5.如图所示,保持θ不变,以O为圆心将轻绳BO缓慢做顺时针旋转,则BO的拉力将()A.逐渐减小B.逐渐增大C.先减小后增大D.先增大后减小6.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的光滑斜面劈接触,处于静止状态,球与斜面的接触面非常小,当细线悬点O固定不动,斜面劈缓慢水平向左移动直至绳子与斜面平行的过程中,下述正确的是().A.细绳对球的拉力先减小后增大B.细绳对球的拉力先增大后减小C.细绳对球的拉力一直减小D.细绳对球的拉力最小值等于G7.如图,运动员的双手握紧竖直放置的圆形器械,在手臂OA沿由水平方向缓慢移到A 位置过程中,若手臂OA,OB的拉力分别为F A和F B,下列表述正确的是()A. F A一定小于运动员的重力GB. F A与F B的合力始终大小不变C. F A的大小保持不变D. F B的大小保持不变【高考题组】8.(2013·天津卷)如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点。
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)
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(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
高中物理必修一《图解法分析动态平衡问题》课件ppt
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F2 G
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α, 在斜面上有ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ个不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态。令使板与 斜面的夹角β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?
F1 F合
F2 G
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α, 在斜面上有一个不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态。令使板与 斜面的夹角β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?
(2)物体所受的某一个力与所受的其他 外力的合力的关系是:大__小___相___等___,___方__向___相___反__
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α, 在斜面上有一个不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态。令使板与 斜面的夹角β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?
F1 F合
F2 G
题型特点:
(1)物体受三个力; (2)三个力中一个力是恒力,另一力的方向不 变,第三力的大小和方向都变。
解题关键 化“动”为“静”,“静”中求“动”
认清哪些因素保持不变,哪些因素是改变的
F1
F合
β α
F2 G
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α, 在斜面上有一个不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态。令使板与 斜面的夹角β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?
F1 F合
F2 G
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α, 在斜面上有一个不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态。令使板与 斜面的夹角β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?
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
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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(
动态平衡问题PPT课件
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2.如图所示,小球用细绳系在倾角为θ 的光滑斜面上,当细绳由水平方向逐渐
向上偏移时,细绳上的拉力将( C )
问题二 三角形相似法:力三角形与边三角形相似 这一类问题的特点是:受三个共点力的作用而平衡,一
个力的大小方向不变,另外两个力的方向都变
1.光滑半球面上的小球被一通过定滑轮的力F由
底端缓拉到顶端球的支持力FN的变化情况
C
A、FN变大,F不变; B、FN变小,F变大; C、FN不变,F变小; D、FN变大,F变小; A
共点力作用下的动态平衡
高一物理组
问题一 动态画图法的应用
这一类问题的特点是:受三个共点力的作用而平衡,一 个力的大小方向不变,一个力的方向不变,另外一个力 大小方向都变
1、如图所示,将一个重物用两根等长的细绳OA、OB悬 挂在半圆形的架子上,在保持重物位置不动的前提下,B 点固定不动,悬点A由位置C向位置D移动,直至水平, 在这个过程中,两绳的拉力如何变化?
【解析】以球为研究对象,受力如图4-6乙所示,其中 F1、F2分别为挡板与斜面对球的支持力,由牛顿第三定律知, 它们分别与球对挡板、斜面的压力大小相等、方向相反.
图4-6乙 由图中F1、F2、G′组成的平行四边形可知,当挡板与斜 面的夹角β由小于90°逐渐变大时,F2的方向不变、大小逐渐 变小,F1先变小再变大 由几何关系知,β=90°时F2有最小值mgsin α,即此时球 对挡板的压力最小,F2′=mgsin α. 【答案】90° 【点评】图解法具有简洁、明了、直观等特点,使用图 解法的关键是正确利用平行四边形定则(或三角形定则).
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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。
高中物理必修一动态平衡课件
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C
• C. N大小将不变
• D. N大小将增大
22
正弦定理法
• 例:两个可视为质点的小球a和b,用质量可忽略
的刚性细杆相连,放置在一个光滑的半球面内, 如图所示。己知小球a和b的质量之比为 ,细杆长
度是球面半径的 倍。两球处于平衡状态时,细杆 与水平面的夹角θ是( )
• A.450
B.300
• C.22.50 D D.150
极值法没找到例题
19
跟踪训练:一轻杆BO,其O端用光滑铰链铰于固定 竖直杆AO上,B端挂一重物,且系一细绳,细绳跨 过杆顶A处的光滑小滑轮,用力F拉住,如图所示. 现将细绳缓慢往左拉,使杆BO与杆AO间的夹角θ 逐渐减少,则在此过程中,拉力F及杆BO所受压力 FN的大小变化情况是( )
A、FN先减小,后增大
小变化情况是( ) A.F不变,FN增大 B.F不变,FN减小 C.F减小,FN不变 D.F增大,FN减小
14
3.解析法解题步骤
1 明确研究对象。 2 分析物体的受力。 3 找一个大小和方向不变的力作为另外两个力的合 力(也可简化为矢量三角形)。 4 三力构成的矢量角函数表示 6 由角的变化判断变力的变化情况
AC ( )
A. 绳子的拉力F不断增大 B. 绳子的拉力F不变 C. 船所受的浮力不断减小 D. 船所受的浮力不断增大
注意:四个力只能用正
Fcosθ=f…①
交分解解析法
Fsinθ+F浮=mg…②
船在匀速靠岸的过程中,θ
增大,阻力不变,根据平衡
方程①知,cosθ减小,绳子
的张力增大,根据平衡方程
②知,拉力F增大,sinθ增
BC 过程中,下列说法正确的是 (
)
物理人教版(2019)必修第一册3.5共点力的平衡-动态平衡(共23张ppt)
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这二力绕作用点异步转动。
【解析】图解法
力的处理:采用合成法
T
由作图可知,测力计B的拉力FB绕结
点O顺时针转动时:
●测力计A的拉力FA单调减小,但其
与竖直方向的夹角先增大后减小;
●FA沿着圆的切线DE时,与竖直方向
的夹角最大。
FA
A
O
αβ
FB C
B
FB’ FA
FB”
FA”
D FA’
E
T’=T
想一想:题干的初始条件α+β>900有什么意义?
例题1和例题2小结
1.题型
例题1 例题2
题型特点
物体受到三个共点力; 一个力是恒力; 另一个力方向恒定; 第三力绕作用点转动。
物体受到三个共点力; 一个力是恒力; 另一个力大小恒定; 这二力绕作用点异步转动。
图解法 √ √
2.图解法
⑴思想: 化“动”为“静”,“静”中求“动” ⑵适用范围
●两个力合成或一个力的分解 ●三个共点力的平衡
“恰好”; “至少”、“至多”、“最大”、“最小”。
例1
一根细线系着一个小球,细线上端固定在横梁上。给小球施加
力F,小球平衡后细线跟竖直方向的夹角为θ。
现改变F的方向,但仍然要使小球在图中位置保持平衡,即保持θ不变,
问:F可能的方向有哪些?请在图中标明F方向的范围,并简述理由。以上F
的大小可以任意调节。
的大小和方向。
【解析】根据题意建立如图所示的直角坐标系,则有
F1y=F1·sin60°=200 3 N F2y=F2·sin30°=160 N
欲使船沿河中心线行驶,y轴方向需受力平衡,所以当小孩对船施加的拉力 方向沿y轴负方向时其大小最小,此时,
专题:图解法分析受力物体的动态平衡全面版
![专题:图解法分析受力物体的动态平衡全面版](https://img.taocdn.com/s3/m/7580f973f56527d3240c844769eae009581ba222.png)
专题:图解法剖析动向均衡问题1.动向均衡问题:经过控制某一物理量,使物体的状态发生迟缓变化的均衡问题,从宏观上看,物体是运动变化的,但从微观上理解是均衡的,即任一时辰物体均处于均衡状态。
2.图解法:对研究对象进行受力剖析,再依据三角形定章画出不一样状态下的力的矢量图(画在同一个图中),而后依占有向线段(表示力)的长度变化判断各力的变化状况。
3.图解法剖析动向均衡问题,常常波及三个力,此中一个力为恒力,另一个力方向不变,但大小发生变化,第三个力则随外界条件的变化而变化,包含大小和方向都变化。
解答此类“动向型”问题时,必定要认清哪些要素保持不变,哪些要素是改变的,这是解答动向问题的重点4.典型例题:例 1:半圆形支架BCD上悬着两细绳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 端沿半圆支架从水平地点渐渐移至竖直的地点 C 的过程中,如下图,剖析 OA 绳和OB 绳所受力的大小怎样变化?例 2:如下图,把球夹在竖直墙AC和木板BC之间,不计摩擦,球对墙的压力为 F N1,球对板的压力为 F N2.在将板 BC 渐渐放至水平的过程中,以下说法中,正确的选项是()A.F N1和 F N2都增大B.F N1和F N2都减小C.F N1增大, F N2减小D.F N1减小, F N2增大思虑: 1 如下图,电灯悬挂于两壁之间,改换水平绳而保持 O 点的地点不变,则 A 点向上挪动时(OA 使连结点)A 向上挪动A .绳 OA 的拉力渐渐增大;B.绳 OA 的拉力渐渐减小;C.绳 OA 的拉力先增大后减小;D.绳 OA 的拉力先减小后增大。
例 3:如下图,一个重为G的匀质球放在圆滑斜直面上,斜面倾角为α,在斜面上有一圆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迟缓增大,问:在此过程中,球对挡板和球对斜面的压力大小怎样变化?思虑: 2.如下图,细绳一端与圆滑小球连结,另一端系在竖直墙壁上的 A 点,当缩短细绳小球迟缓上移的过程中,细绳对小球的拉力、墙壁对小球的弹力怎样变化?思虑:3 重G的圆滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。
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高考调研 ·二轮重点讲练 ·物理
四、相似三角形法
【例题】如图所示,固定在水平面上的光滑半球,球心O的 正上方固定一个小定滑轮,细绳的一端拴一个小球,小球置于半 球面上的A点,另一端绕过定滑轮.今缓慢拉绳使小球从A点滑 向半球顶点(未到顶点),则此过程中,小球对半球的压力FN 大小及细绳的拉力FT大小的变化情况是( ).
D.F始终不变
第11页
高考调研 ·二轮重点讲练 ·物理
【练习6】如图所示,两球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相 连,球B用长为L的细绳悬于O点,球A固定在O点正下方,且 点O、A之间的距离恰为L,系统平衡时,弹簧弹力为F1,绳 子拉力为T1;现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数较 大为k2的轻弹簧,仍使系统平衡,此时弹簧弹力为F1,绳子所 受的拉力为T2,则F1、F2、T1、T2大小之间的关系为( )
三、矢量三角形法动态分析
【例题】如图所示,在固定斜面上用竖直挡板挡着一重量为G 的光滑
小球.在挡板沿逆时针方向缓慢转到水平位置的过程中,斜面和挡板
对小球的弹力大小F1、F2各如何变化?
受力特点:1.一个力大小方向不变 (大小方向) 2.另一个力方向不变,大小不确定
3.第三个力大小方向不确定
解题思路: 1.受力分析 2.构建初始位置力的矢量三角形 3.物理
【练习5】一轻杆BO,其O端用光滑铰链铰固定于竖直 杆AO上,B端挂一重物,且系一细绳,细绳跨过杆顶A处 的光滑小滑轮,用力F拉住,如图所示,现将细绳缓慢往 左拉,使杆BO与杆AO间的夹角逐渐 减小,则在此过程 中,拉力F及杆BO所受压力FN的大小变化情况是( ) A.FN先减小,后增大 B.FN始终不变 C.F先减小,后增大
第13页
高考调研 ·高三总复习 ·英语
请做:课后作业
第14页
B
O C
第6页
高考调研 ·二轮重点讲练 ·物理
【练习2】、如图所示,细绳一端与光滑小球连接,另一端
系在竖直墙壁上的A点,当缩短细绳小球缓慢上移的过程中,细 绳对小球的拉力、墙壁对小球的弹力如何变化?
第7页
高考调研 ·二轮重点讲练 ·物理
巩固练习 【练习3】重为G的物体系在OA、OB两根等长的轻绳上, 轻绳的A端和B端挂在半圆形的支架BAD上,如图所示,若 固定A端的位置,将OB绳子的B端沿半圆支架从水平位置逐 渐移至竖直位置C的过程中,则以下说法正确的是( ) A.OB绳上的拉力先增大后减小 B.OB绳上的拉力先减小后增大 C.OA绳上的拉力先减小后增大 D.OA绳上的拉力一直逐渐减小
A.T1>T2 B.F1=F2 C.F1<F2 D. T1=T2
第12页
高考调研 ·二轮重点讲练 ·物理
(1)确定研究对象,受力分析 图像法解动 (2)在初始位置构建力的三角形 态平衡问题 (3)确定三角形中哪个要素不变,哪个要素变
的思路 (4)据变化情况,确定选择使用矢量三角形法还 是相似三角形法
高考调研 ·二轮重点讲练 ·物理
动态平衡之图解法
第1页
高考调研 ·二轮重点讲练 ·物理
一、复习回顾 1、什么是平衡状态? 2、共点力作用下物体的平衡条件? 3、什么是平行四边形定则或三角形 定则?
第2页
高考调研 ·二轮重点讲练 ·物理
二、什么是动态平衡
动态平衡:是指通过控制某一物理量, 使物体的状态发生__缓__慢__变__化__的平衡问 题.从宏观上看,物体是运动变化的, 但从微观上理解是平衡的,即任一时刻 物体均处于__平__衡__状__态__.
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高考调研 ·二轮重点讲练 ·物理
试一试: 【练习1】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( )
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;A D.TA先减少后增大,TB一直减少;
A.FN变大,FT变大
B.FN变小,FT变大
C.FN不变,FT变小
D.FN变大,FT变小
第9页
高考调研 ·二轮重点讲练 ·物理
受力特点: 1.一个力大小方向不变 2.其他两个力变化 3.力的三角形与结构三角形相似
解题思路: 1.受力分析 2.构建初始位置力的矢量三角形 3.寻找与力三角形相似的结构三 角形,列比例式
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高考调研 ·二轮重点讲练 ·物理
动态平衡特点 动态平衡问题 (1)题目中一般出现“缓慢”字眼 动态平衡问 (2)选项中一般需要研究力的大小如何变化 题的特点 (3)注意判定力的大小和方向变化情况
解动态平衡 图像法:适合解决三个力的动态平衡问题, 问题的方法 形象、直观、迅速
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高考调研 ·二轮重点讲练 ·物理