高一物理力学受力分析之动态平衡问题上课讲义
【高一物理】最强优质课件力的动态平衡
【高一物理】最强优质课件力的动态平衡一、教学内容本节课我们将深入探讨力的动态平衡问题。
教学内容基于高中物理教材第四章第二节“力的合成与分解”，详细内容涉及力的动态平衡的定义、条件、应用以及在实际问题中的求解方法。
二、教学目标1. 让学生掌握力的动态平衡的概念，理解物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动的原理。
2. 培养学生运用力的合成与分解解决实际问题的能力，提高学生的物理思维。
3. 培养学生的实验操作能力和观察能力，通过实践了解力的动态平衡在实际生活中的应用。
三、教学难点与重点难点：力的动态平衡条件的推导以及在实际问题中的应用。
重点：力的合成与分解在力的动态平衡问题中的应用。
四、教具与学具准备教具：三角板、直尺、图钉、弹簧测力计、细线、小球。
学具：弹簧测力计、细线、小球。
五、教学过程1. 实践情景引入：展示一个悬挂的小球，通过调整细线的长度，使小球保持静止，引发学生思考。
2. 知识讲解：详细讲解力的动态平衡的定义、条件，结合教材第四章第二节的内容，引导学生理解力的合成与分解在力的动态平衡问题中的应用。
3. 例题讲解：讲解力的动态平衡的经典例题，如：两个人用不同方向的力拉一个物体，求物体保持静止时的力的大小和方向。
4. 随堂练习：让学生进行力的合成与分解的随堂练习，巩固所学知识。
5. 实验操作：指导学生分组进行力的动态平衡实验，观察并记录实验结果。
六、板书设计1. 力的动态平衡定义2. 力的动态平衡条件3. 力的合成与分解在力的动态平衡中的应用4. 经典例题及解答5. 实验结果及分析七、作业设计1. 作业题目：（1）一个物体受到三个力的作用，已知这三个力的大小和方向，求物体保持静止时的力的大小和方向。
（2）一个物体悬挂在三角形的三个顶点上，已知三个顶点的高度，求物体保持静止时的重量。
2. 答案：见附件。
八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸：引导学生关注力的动态平衡在实际生活中的应用，如桥梁、建筑物等，激发学生的学习兴趣，提高学生的创新能力。
高中物理动态平衡问题课件(2024)
上。
曲线运动分类
03
平面曲线运动和空间曲线运动。
16
曲线运动中动态平衡条件
动态平衡定义
动态平衡判据
物体在曲线运动中受到的合力与运动 状态相适应，使物体保持稳定的运动 状态。
通过比较物体受到的合力与向心加速 度的大小关系，判断物体是否处于动 态平衡状态。
动态平衡条件
物体受到的合力方向与速度方向垂直 ，且合力大小等于物体在该点的向心 加速度与质量的乘积。
表达式
$Delta E = W + Q$，其中$Delta E$ 表示系统内能的变化量，$W$表示外 界对系统做的功，$Q$表示系统吸收 的热量。
2024/1/26
20
能量守恒在动态平衡中意义
判断动态平衡状态
在动态平衡问题中，通过能量守 恒原理可以判断系统是否处于平 衡状态，以及平衡状态的稳定性
。
描述行星绕太阳运动的三大定律，包括轨 道定律、面积定律和周期定律。解析方法 包括万有引力定律、动量守恒等。
2024/1/26
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05
能量守恒在动态平衡中运用
2024/1/26
19
能量守恒原理及表达式
能量守恒原理
能量既不会凭空产生，也不会凭空消 失，它只会从一种形式转化为另一种 形式，或者从一个物体转移到其它物 体，而能量的总量保持不变。
9
典型例题解析
例题一
一个质量为m的物体放在水平地面上 ，受到一个斜向上的拉力F的作用，物 体仍处于静止状态。求地面对物体的 支持力和摩擦力。
例题二
一个质量为m的物体在水平面上做匀 速直线运动，受到一个与运动方向相 反的恒力F的作用。求物体的加速度和 经过时间t后的速度。
2024/1/26
共点力的平衡 第 3 课时 动态分析(教师版) 2024-2025学年上海市高一物理必修一同步讲义
课时聚焦
衡状态。
（1
（2
（3
（4
典型例题
【例 1
A．T与
C．T
【例 2】【
（A）F1
（C）F1
【例 3
【例 4】如图所示，人站在岸上通过定滑轮用绳牵引小船匀速靠岸。
小船受
Commented [fj4]:
重力、阻力的大小均不变，拉力变大，浮力变小
通过一轻质定滑作用于绳
的
作用下处
的方向，但物体始终静止在如图的位置，则下列b
a
鲁科版习题Commented [fj8]: Commented [fj9]: Commented [fj10]:
C ．力 F
D ．当力 F 二、填空题
7．吊环比赛中开始时吊绳竖直，平，形成如图的“十字支撑”__________。
（均选填“增大”“减小”8．如图所示，质量为 4 kg 花板上 A 、B 力大小为__________N 些，应将 AB 间距离__________（填“9．如图所示，置开始缓慢向竖直位置转动的过程中，力______________，摩擦力变小后变大”或“先变大后变小”）三、计算题
10．如图（a ）所示为便利的运输工具运送 19 L 的桶装矿泉水，图（b （1）试分析送水员拉动小车使矿泉水桶和小车一起水平向右匀速运动时，
矿泉水桶的受力情况，并分别求出小车 （2）若送水员改变小车的角度，侧面 OP 、OQ 对桶的
支持力会如何变化？53°Q (a)Commented [fj11]:。
高一物理动态平衡问题PPT课件
一端B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。此过程中，杆BC所受的力（
）
A.大小不变 B.逐渐增大 A
C.逐渐减小 D.先增大后减小F
C B
mg
例2、如图所示，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 轻绳对小球的拉力 和半球体对小球的 支持力分别是多大？
解题思路：
• （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。
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.压力随力F增大而增大； B.压力保持不变；
C.静摩擦力随F增大而增大； D.静摩擦力保持不变。
例2.半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有一竖直放置的光
滑挡板MN.在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，
整个装置处于静止状态，如图所示是这个装置的截面图．现使MN
保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q滑落到地面之前，发现P始终
1、对小球受力分析 2、将受力图转化成
矢量三角形
G ＝N ＝T hR R L
T
N
点评：合力大小方向不变，力的
矢量三角形与几何三角形相似。 G
【高一物理】最强课件力的动态平衡
【高一物理】最强课件力的动态平衡一、教学内容本节课我们将深入探讨力的动态平衡问题。
教学内容基于教材《高中物理》第四章第一节“力的合成与分解”，重点包括力的动态平衡条件、受力分析及力的合成方法。
详细内容涉及力的合成原理、力的分解方法以及如何在复杂情况下应用这些原理解决实际问题。
二、教学目标1. 让学生掌握力的动态平衡条件，能够准确判断物体是否处于力的动态平衡状态。
2. 培养学生运用受力分析方法解决实际问题的能力。
3. 使学生能够灵活运用力的合成与分解原理，解决力的动态平衡问题。
三、教学难点与重点教学难点：力的合成与分解在实际问题中的应用，特别是在复杂情况下的受力分析。
教学重点：力的动态平衡条件，力的合成与分解方法。
四、教具与学具准备1. 教具：力学演示模型、力的合成图示板、挂图。
2. 学具：直尺、圆规、三角板、力学计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过展示一辆停在斜坡上的汽车，引导学生思考如何判断汽车是否处于力的动态平衡状态。
2. 例题讲解：讲解力的合成与分解原理，以一道典型例题为例，演示如何进行受力分析和力的合成。
3. 随堂练习：让学生分组讨论并解决一个力的动态平衡问题，教师巡回指导。
5. 课堂提问：检查学生对力的动态平衡条件的理解和掌握程度。
6. 作业布置：布置课后作业，巩固所学知识。
六、板书设计1. 力的动态平衡条件2. 受力分析方法3. 力的合成与分解原理4. 典型例题及解答步骤七、作业设计1. 作业题目：一辆质量为m的物体，受到两个方向不同的力F1和F2的作用，求物体保持静止时的力F1和F2的大小和方向。
2. 答案：根据力的动态平衡条件，F1和F2的合力为零，即F1 + F2 = 0。
根据力的合成方法，可以求出F1和F2的大小和方向。
八、课后反思及拓展延伸1. 在力的动态平衡问题中，如何判断多个力的合力为零？2. 如何利用力的合成与分解方法解决更复杂的力的动态平衡问题？3. 结合实际生活中的例子，探讨力的动态平衡在实际应用中的重要性。
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)
(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
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
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
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
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( )
3.5共点力平衡(动态平衡)课件-高一上学期物理人教版
已知木块质量m,在F的作用下静止，斜面倾角度，物体与斜面的动 摩擦因数为μ,求推力的范围。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
F 思考与提醒：F最小值能否为0？
分类讨论μ＜tanα时 当μ≥tanα时？
随着F增大，f静会如何变化？
当μ≥tanα Fmin=0 此时摩擦力向上 f=mgsinα
若F水平呢
F 当Fmμa＜x=tmagnsαinαF+μmimn=gmcogssαinα-摩μm擦g力co向sα下f=μmgcosα
1【解斜:面由模平型衡】条总件结得μ, 反应了斜面粗糙程度 μ＞垂t直an斜θ面物：体支可持以力静N止=G在co斜sθ面上 μ=沿t斜an面θ物体：刚好摩静擦止力在f=斜Gs面in上θ，也可匀速下滑 μ＜因tfa=nμθN物体无法静止在斜面上，此时不处于平衡态
联立得μ=f/N=tanθ
多力平衡的处理----正交分解
F 始终不变 FA 一直增大 FB 先增大后减小
三力平衡 一个力恒力，另外两个力夹角不变（画圆） 技巧：画平四找三角，三角形外接圆，恒力对恒角，定弦对定角 注意：直径对应最长的弦长，直径对的圆周角90度
四个力 正交分解解析式法
导50页针对训练2. （多选）如图所示，一个人通过光滑定滑轮拉住 一个木块，人和木块均静止；当人向右跨了一步后，人与重物重新保 持静止，下述说法中正确的是
回顾受力分析步骤
1明确研究对象 受力少的 整体?隔离? 2按顺序分析其他物体对研究对象的力
技巧 优先关注物体运动状态 保持静止/缓慢移动=平衡=合 外力为0=加速度为0
①已知力 ②非接触力 ③ 接触力 弹力顺时针绕一圈看几个接触面/点
方向
大小
压支N 垂直于接触面 绳子T 只能拉
高中物理必修一动态平衡课件
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 (
)
高中物理课件-动态平衡
AB
B．逐渐减小
O
C
C．逐渐增大
D．OB 与 OA 夹角等于 90o 时，OB 绳上张力最大
• “相似三角形”在物理中的应用
• “相似三角形”的主要性质是对应边成比 例，对应角相等。在物理中，一般地，当 涉及到矢量运算，又构建了三角形时，可 考虑用相似三角形。下面以静力学为例说 明其应用。
例4. 如图7所示，在半径为R的光滑半球面上高h处悬 挂一定滑轮，重力为G的小球用绕过滑轮的绳子被站 在地面上的人拉住，人拉动绳子，在与球面相切的某 点缓缓运动到接近顶点的过程中，试分析小球对半球 的压力和绳子拉力如何变化。
动态平衡问题的分析
【例 2】如图所示，两根等长的绳子 AB 和 BC 吊一重物静止，两根绳子与水平方向夹角 均为 60°.现保持绳子 AB 与水平方向的夹角
解析 解法一：对力的处理(求合力)采用合成法， 应用合力为零求解时采用图解法(画动态平行四边
不变，将绳子 BC 逐渐缓慢地变化到沿水平 形法)．作出力的平行四边形，如图甲所示．由图
方向，在这一过程中，绳子 BC 的拉力变化 可看出，FBC 先减小后增大．
情况是
(B )
A．增大
B．先减小后增大
C．减小
பைடு நூலகம்
D．先增大后减小
甲
练3：在“验证力的平行四边形法则”实验中,如图所示, 用AB两弹簧秤拉橡皮条结点O,使其位于E处,此时(α+ β) = 900,然后保持A的读数不变,当α角由图中所示的值逐渐 减小时,要使结点仍在E处,可采取的办法是 （ ）
动态平衡问题的分析
解析 (解析法)如图所示，因为 FN1＝FN1′＝tamngθ，FN2＝FN2′ ＝smingθ，随 θ 逐渐增大到 90°， tan θ、sin θ 都增大，FN1、FN2 都逐渐减小，所以选项 B 正确。
物体的动态平衡问题课件-高一上学期物理人教版(2019) 必修第一册
角度2：力的极大值
方法： 辅助圆法——直径是圆中最长的一条弦
范例2.已知物体在共点、共面的三个力F、F1、F2的作用下处于平衡状态，其中
F=10N，F1、F2的夹角为1500,则F2的最大值是 B
A、10N
B、20N
C、30N
D、40N
F2 30o
F1
F2=2F=20N
F
类型二 角度极大值
方法： 辅助圆法，作圆的切线——切线张角最大
试分析两绳上的张பைடு நூலகம்变化情况
TB
OA绳上的张力TA先变小在变大
TA
OB绳上的张力TB一直变小
TG
2.如图，保持OA绳方向不动。OB绳的B端在半圆形支架上逆时针滑至竖直方向，
试分析两绳上的张力变化情况
TB
OA绳上的张力TA一直变小 OB绳上的张力TB一直变小
TA TG
3.(教材改编）在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为 B。若
范例1、一质量为m的物体在外力F的作用下恰能静置与倾角为30°的光滑斜面上，
则外力F的值可能为（ BD ）
A．0.2mg B．1.5mg
FN
C． mg D． mg
变式训练
可得：Fmin=
F mg
1、将一质量m=1kg的小球用细线悬挂于固定点O，小球在一外力F的作用下平衡时 拉线与竖直方向的夹角θ=30°，则该F的大小（取g=10m/s2）可能是( AB ) A、7N B、5N C、3N/C D、1N
FTMN θ
θ= π-α
D．OM上的张力先增大后减小
FTMN= 0
θ
θ
FTMN
FT=G
FTMN
2.如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N，
高一物理《力的动态平衡》PPT课件可修改全文
A.绳的右端上移到 b′，绳子拉力不变 B.将杆 N 向右移一些，绳子拉力变大 C.绳的两端高度差越小，绳子拉力越小 D.若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移
力的动态平衡
2.[江苏南京外国语学校 2022 高一上期中]如图所示，在竖直平面内一根不可伸长的柔软轻绳通过光滑的
轻质滑轮悬挂一重物．轻绳一端固定在墙壁上的 A 点，另一端从墙壁上的 B 点先沿着墙壁缓慢移到 C 点，
[答案]
（1） 33G （2）12G
共点力平衡中的临界、极值问题
对点训练 4 课堂上，老师准备了“L”形光滑木板和三个完全相同、外表面
光滑的匀质圆柱形积木，要将三个积木按图示（截面图）方式堆放在木板
上，则木板与水平面夹角 θ 的最大值为
（ A）
A．30°
B．45°
C．60°
D．90°
共点力平衡中的临界、极值问题
2cos θ 上端 D 的过程中，θ增大，cos θ减小，则 F 变大，故 A 正确，B 错误．在轻绳的右端从直杆最上端 D 移到 C 点的过程中，设两绳的夹角为 2α，轻绳总长为 L，两直杆间的距离为 s，由数学知识得到 sin α＝错误!，L、s 不变，则α保持不变．再根据平衡条件可知，F 保持不变．所以由 D 到 C 的过程中绳中拉力大小变化的情况 是 F 保持不变，故 D 正确，C 错误．
确的是( BC )
A．F1 逐渐增大
B．F1 先增大后减小
C．F2 逐渐减小
D．F2 先减小后增大
力的动态平衡
正弦定理法、动态圆解决两个力的夹角不变的动态问题
9．(多选)如图所示，两根轻绳一端系于结点 O，另一端分别系于固定环上的 A、B 两点，O 点下面
悬挂一物体 M，绳 OA 水平，拉力大小为 F1，绳 OB 与 OA 夹角α＝120°，拉力大小为 F2.将两绳同时缓慢顺
高一物理必修一力学动态平衡专题精讲
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物理必修一力学 动态平衡专讲
一、什么是动态平衡问题 • 物体受到几个作用力后在缓慢运动，时刻受力平衡的问题
缓慢
物体在动，但运动的很慢很慢，几乎 可看成静止
可视为时时刻刻受力平衡源自二、动态平衡问题的解题方法和思路
• 1、方法一：解析式法
例题：如图所示，A、B为同一水平线上的两个绕绳装置，转动A、B改变 绳的长度，使光滑挂钩下的重物C缓慢下降。关于此过程中绳上拉力大小 的变化，下列说法中正确的是( B )
【解析】对小球受力分析，构建封闭的三角形，几何三角 形AOP与红色的力三角形相似，对应边成比例；
FT
FN 因为PA减小；所以T减小，OA=OB所以FN不变；
G
G
二、动态平衡问题的解题方法和思路 • 4、方法四：圆补法 （特点：重力固定不变，另外两个力夹角是定值）
例题：如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手
• A．BC绳中的拉力FT越来越大 • B．BC绳中的拉力FT越来越小 • C．AC杆中的支撑力FN越来越大 • D．AC杆中的支撑力FN越来越小
三、课后练习
• 3.如下图所示，一圆环位于竖直平面内，圆环圆心处的一小球，OP、OQ为两根 细绳，一端与球相连另一端固定在圆环上。 OP 呈水平， O Q与竖直方向成 30º角， 现保持小球位置不动，将圆环沿顺时针方向转过 90º角，则在此过程中（ ）
A.不变 B.逐渐减小 C.逐渐增大 D.可能不变，也可能增大
FT α α FT
G
二、动态平衡问题的解题方法和思路 • 2、方法二：图解法 （特点：重力固定不变，有一个力方向不变，另一个力转动）
高一物理讲义《平衡与动态平衡》
知识点1 平衡的求解办法 常用数学方法如下：a ．菱形转化为直角三角形：如果两分力大小相等，则以这两分力为邻边所作的平行四边形是一个菱形．而菱形的两条对角线相互垂直，可将菱形分成四个相同的直角三角形，于是菱形转化成为直角三角形．b ．相似三角形法：如果在对力利用平行四边形定则运算的过程中，力三角形与几何三角形相似，则可根据相似三角形对应边成比例等性质求解．c ．正交分解法: 建立直角坐标系，将各力分解到x 轴和y 轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件。
多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡。
值得注意的是：对x 、y 轴的方向的选择，尽可能使落在坐标轴上的力多，被分解的力尽可能是已知力，不宜分解待求力。
1．合成分解法利用力的合成与分解能解决三力平衡的问题，具体求解时有两种思路：一是将某力沿另两力的反方向进行分解，将三力转化为四力，构成两对平衡力。
二是某二力进行合成，将三力转化为二力，构成一对平衡力 2．三角形相似法“相似三角形”的主要性质是对应边成比例，对应角相等。
在物理中，一般地，当涉及到矢量运算，又构建了三角形时，可考虑用相似三角形。
3．图解法 4、正交分解法： 将各力分解到x 轴上和y 轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件)00(∑∑==y x F F 多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡。
值得注意的是，对x 、y 方向选择时，尽可能使落在x 、y 轴上的力多；被分解的力尽可能是已知力 5、临界状态处理方法——假设法某种物理现象变化为另一种物理现象的转折状态叫做临界状态，平衡物体的临界状态是指物体所处的平衡状态将要破坏、而尚未破坏的状态。
解答平衡物体的临界问题时可用假设法。
运用假设法解题的基本步骤是：○1明确研究对象；○2画受力图；○3假设可发生的临界现象；○4列出满足所发生的临界现象的平衡方程求解。
6、平衡问题中的极值问题在研究平衡问题中某些物理量变化时出现最大值或最小值的现象称为极值问题。
2024年【高一物理】最强课件力的动态平衡
2024年【高一物理】最强课件力的动态平衡一、教学内容本课件取材自《高中物理》教材第一册第四章“力与运动”部分，具体涉及4.3节“力的动态平衡”。
详细内容包括：动态平衡的定义与条件，物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动的判定，共点力作用下物体的平衡问题，以及动态平衡问题在实际生活中的应用实例。
二、教学目标1. 理解并掌握动态平衡的概念及其判定条件。
2. 能够运用共点力平衡原理解决实际问题，准确进行力的合成与分解。
3. 培养学生的逻辑思维能力和解决实际物理问题的能力。
三、教学难点与重点重点：动态平衡的定义，共点力平衡条件的应用。
难点：力的合成与分解在实际问题中的应用，动态平衡问题的分析与解决。
四、教具与学具准备1. 教具：三角板、力图示器、小车、滑轮组。
2. 学具：直尺、圆规、弹簧测力计、细线。
五、教学过程1. 实践情景引入：展示滑轮组和小车模型，提问在何种条件下小车能够保持静止或匀速直线运动。
2. 知识讲解：a) 动态平衡的定义与条件。
b) 共点力作用下物体的平衡判定。
3. 例题讲解：通过例题解析力的合成与分解在动态平衡问题中的应用。
4. 随堂练习：学生分组讨论并解决实际问题，教师巡回指导。
5. 知识巩固：选取典型习题，进行课堂解答，强调解题思路与步骤。
六、板书设计1. 动态平衡定义2. 共点力平衡条件3. 力的合成与分解方法4. 解题步骤与注意事项七、作业设计1. 作业题目：a) 小明用200N的力拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动，摩擦力是多少？b) 有一物体放在斜面上，已知物体与斜面的摩擦系数为0.3，斜面倾角为30°，求物体沿斜面向下滑动的加速度。
2. 答案：a) 摩擦力为200N。
b) 加速度a = g sin30° μ g cos30° = 5m/s²。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：学生对动态平衡概念的理解是否深刻，解决问题时是否能够灵活运用力的合成与分解。
【高一物理】最强课件力的动态平衡(1)
【高一物理】最强课件力的动态平衡一、教学内容本课件基于高一物理教材中“力的动态平衡”章节展开，详细内容包括：动态平衡的定义、条件、特点；动态平衡中力的合成与分解；实践中的动态平衡问题解析；动态平衡问题解决策略。
二、教学目标1. 让学生理解并掌握动态平衡的概念、条件和特点；2. 使学生能够运用力的合成与分解解决动态平衡问题；3. 培养学生分析实际问题时，能够识别动态平衡现象并解决问题。
三、教学难点与重点重点：动态平衡的定义、条件、特点及力的合成与分解方法。
难点：动态平衡在实际问题中的识别与应用。
四、教具与学具准备1. 教具：动态平衡演示仪、力的图示板；2. 学具：直尺、圆规、三角板、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入：展示滑轮组、天平等生活中常见的动态平衡现象，引导学生思考动态平衡的本质；2. 知识讲解：a) 介绍动态平衡的定义、条件和特点；b) 通过力的图示板演示力的合成与分解，解析动态平衡中的力；3. 例题讲解：选取经典例题，结合力的合成与分解，讲解解题步骤；4. 随堂练习：布置相关习题，让学生独立完成，巩固所学知识；5. 答疑与讨论：解答学生在练习中遇到的问题，引导学生互相讨论，共同进步。
六、板书设计1. 动态平衡的定义、条件、特点；2. 力的合成与分解方法；3. 动态平衡问题解决策略；4. 经典例题及解题步骤。
七、作业设计1. 作业题目：a) 计算题：给定力的合成与分解问题，要求学生计算出结果；b) 应用题：结合实际情景，让学生识别动态平衡现象并解决问题。
2. 答案：提供详细的解题步骤和答案。
八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸：a) 探讨动态平衡在其他学科中的应用；b) 研究动态平衡在生活中的有趣现象，激发学生学习兴趣。
重点和难点解析1. 动态平衡的定义、条件、特点；2. 力的合成与分解在动态平衡问题中的应用；3. 实践中动态平衡问题的识别与解决；4. 教学过程中的例题讲解和随堂练习；5. 作业设计中的计算题与应用题的设置。
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高一物理力学受力分析之动态平衡问题
动态平衡
一、三角形图示法（图解法）
方法规律总结：常用于解三力平衡且有一个力
是恒力，另一个力方向不变的问题。
例1、如图1-17所示，重G 的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。
若挡板逆时针缓慢转到水平位置，在该过程中，斜面和挡板对小球的弹力的大小F 1 、F 2各如何变化？
答案： F1逐渐变小，F2先变小后变大 变式：
1、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T 表示OA 段拉力的大小，在O 点向左移动的过程中（ A ）
A.F 逐渐变大，T 逐渐变大
B.F 逐渐变大，T 逐渐变小
C.F 逐渐变小，T 逐渐变大
D.F 逐渐变小，T 逐渐变小
2、如图所示，一个球在两块光滑斜面板AB 、AC 之间，两板与水平面间的夹角均为60°，现使AB 板固定，使AC 板与水平面间的夹角逐渐减小，则下列说法中正确的是（ A ）
A.球对AC 板的压力先减小再增大
B.球对AC 板的压力逐渐减小
C.球对AB 板的压力逐渐增大
D.球对AB 板的压力先增大再减小 二、三角形相似法
方法规律总结：在三力平衡问题中，如果有一
个力是恒力，另外两个力方向都发生变化，且力的矢量三角形与题所给空间几何三角形相似，可以利用相似三角形对应边的比例关系求解．
例2、如图所示，AC 是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆AB 一端通过铰链固定在A 点，另一端B 悬挂一重为G 的重物，且B 端系有一根轻绳并绕过定滑轮，用力F 拉绳，开始时∠BAC ＞90°，现使∠BAC 缓慢变小，直到杆AB 接近竖直杆AC ．此过程中，杆AB 所受的力（ A ） A ．大小不变 B ．逐渐增大 C ．先减小后增大 D ．先增大后减小
变式：
1、如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔．质量为m 的小球套在圆环上．一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住．现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移．在移动过程中手对线的拉力F 和轨道对小球的弹力N 的大小变化情况是（ C ）
A.F 不变，N 增大
B.F 不变，N 减小
C.F 减小，N 不变
D.F 增大，N 减小
2、半径为R 的球形物体固定在水平地面上，
球心正上方有一光滑的小滑轮，滑轮到球面B 的距离为h ，轻绳的一端系一小球，靠放在半球上的A 点，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止，如图所示，现缓慢地拉绳，在使小球由A 到B 的过程中，半球对小球的支持力N 和绳对小球的拉力T 的大小变化的情况是（ A ）
A ．N 不变，T 变小
B ．N 不变，T 先变大后
变小 C ．N 变小，T 先变小后变大
D
．N 变大，T 变小
三、整体隔离法 例3、一个截面是直角三角形的木块放在水平地面上，在斜面上放一个光滑球，球的一侧靠在竖直墙上，木块处于静止，如图所示．若在光滑球的最高点再施加一个竖直向下的力F ，木块仍处于静止，则木块对地面的压力N 和摩擦力f 的变化情况是（ A ）
A ．N 增大，f 增大
B ．N 增大，f 不变
C ．N 不变，f 增大
D ．N 不变，f 不变
变式:
1、在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A ，A 与竖直墙之间放一光滑圆球B ，整个装置处于静止状态.现对B 加一竖直向下的力F ，F 的作用线通过球心，设墙对B 的作用力为F1，B 对A 的作用力为F2，地面对A 的作用力为F3.若F 缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中（ A ）
A. F2缓慢增大，F3缓慢增大
B. F1缓慢增大，F3保持不变
C. F1保持不变，F3缓慢增大
D. F2缓慢增大，F3保持不变
2、半圆柱体P 放在粗糙的水平地面上，其右端有一固定放置的竖直挡板MN 。
在半圆柱体P 和MN 之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q ，整个装置处于静止，如图所示是这个装置的截面图。
现使MN 保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q 滑落到地面之前，发现P 始终保持静止。
则在此过程中，下列说法正确的是（ BC ）
A.MN 对Q 的弹力逐渐减小
B.P 对Q 的弹力逐渐增大
C.地面对P 的摩擦力逐渐增大
D.Q 所受的合力逐渐增大
四、绳长不变法
方法规律总结：绳子总长不变。
例题4、如图所示，A ，B 是两根竖直立在地上的木桩，轻绳系在两木桩上不等高的P ，Q 两点，C 为光滑的、质量不计的滑轮，下面悬挂着重物G ，现保持结点P 的位置不变，当Q 点位置上、下移动时，绳中的张力大小是（
D
）
A.Q 点下移时，张力变大
B.Q 点上移时，张力变小
C.Q 点下移时，张力变小
D.Q 点无论上移或下移，张力大小始终不变 变式：
1、如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M 、N 上的a 、b 两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。
如果只人为改变一个条件，挡衣架静止时，下列说法正确的是 （ AB ）
A.绳的右端上移到b`，绳子拉力不变
B.将杆N 向右移一些，绳子拉力变大
C.绳的两端高度差越小，绳子拉力越小
D.若换挂质量更大的衣服，则衣服架悬挂点右移
2、如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架
上，一根不可伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A 点，另一端从B 点沿支架缓慢地向C 点靠近(C 点与A 点等高)．则绳中拉力大小变化的情况是( AD )
A ．由
B 到D 的过程中，拉力逐渐变大 B ．由B 到D 的过程中，拉力保持不变
C ．由
D 到C 的过程中，拉力逐渐变大 D ．由D 到C 的过程中，拉力保持不变
五、正交分解法解决物体的平衡问题
方法规律总结：当物体受三个以上的力而处于
平衡状态时，将各力沿着互相垂直的两个方向分解，再根据F X 合=0，F Y 合=0列方程，可以很方便地解题．
例题5、如图所示，质量分别为m 、M 的两个物体系在一根通过定滑轮的轻绳两端，M 放在水平地板上，m 被悬在空中，若将M 沿水平地板向右缓慢移动少许后M 仍静止，则（ D ）
A.绳中张力变大
B.M 对地面的压力变大
C.M 所受的静摩擦力变大
D.滑轮所受的压力变大 变式：
1、如图所示，位于斜面上的物块M 在沿斜面向上的力F 作用下，处于静止状态．则斜面作用于物块的静摩擦力的（ BCD ）
A.方向一定沿斜面向上
B.方向可能沿斜面向下
C.大小可能等于零
D.大小可能等于F
2、放在水平地面上的物块，受到一个与水平方向成α角斜向下方的推力F的作用，物块在水平地面上处于静止状态，如图所示．如果保持力F的大小不变，而使力F与水平方向的夹角α变大，那么，地面受到的压力N和物块受到的摩擦力f的变化情况是（ B）
A.N变小，f变大
B.N变大，f变小
C.N变小，f变小
D.N变大，f变大。