高中物理3.7专题：共点力平衡问题、动态分析剖析
物理学高一共点力平衡与动态分析问题与解答
物理学高一共点力平衡与动态分析问题与解答引言本文档旨在探讨高一物理学中的共点力平衡与动态分析问题，并提供相应的解答。
共点力平衡是指多个力作用在一个物体上，使得该物体保持静止的状态。
动态分析问题则涉及到物体在运动中所受到的力和相应的运动规律。
通过解答这些问题，我们可以更好地理解力学的基本概念和原理。
共点力平衡问题与解答问题1: 一个悬挂在天花板上的物体，如何确定它的平衡条件？解答:当物体处于平衡状态时，合力和合力矩都必须为零。
合力为零意味着所有作用在物体上的力的矢量和为零。
合力矩为零则意味着物体在任意一点的合力矩为零。
因此，我们可以通过分析所有作用在物体上的力及其对物体的力臂，来确定物体的平衡条件。
问题2: 如何计算一个物体的重力和支持力？解答:物体的重力可以通过质量乘以重力加速度来计算，即 F = m × g，其中 F 为重力，m 为物体的质量，g 为重力加速度（通常取9.8m/s^2）。
支持力则与重力相等且方向相反，以保持物体的平衡。
动态分析问题与解答问题3: 物体的加速度如何与作用在它上面的力相关？解答:根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用在它上面的合力成正比，且与物体的质量成反比。
具体而言，加速度 a 可以通过 F = m× a 计算，其中 F 为作用在物体上的合力，m 为物体的质量。
问题4: 如何计算物体的摩擦力？解答:物体的摩擦力可以通过摩擦系数和法向力的乘积来计算，即F_friction = μ × F_normal，其中 F_friction 为摩擦力，μ 为摩擦系数，F_normal 为物体所受的法向力。
结论本文档讨论了高一物理学中的共点力平衡与动态分析问题，并给出了相应的解答。
通过理解和应用这些基本概念和原理，我们能够更好地分析物体的平衡和运动情况。
希望这份文档对您的研究和理解有所帮助。
高中物理 共点力动态平衡问题常见题型总结
高中物理共点力动态平衡问题常见题型总结一、共点力平衡的概念所谓共点力平衡，讲的就是在共点力的作用下，物体处于静止或者匀速直线运动的状态，当物体处于静止状态的时候，叫做静态平衡，而当物体处于匀速直线运动状态的时候，叫做动态平衡。
这两种状态都是平衡状态，所以物体受到的合外力都是零。
共点力平衡的题型也可以分为静态平衡和动态平衡两类。
其中静态平衡主要是通过力的合成和分解进行求解，这里不多赘述；而动态平衡问题是学生普遍错的比较多，也比较难以理解的，接下来将主要分析这类问题的题型和解法。
二、共点力动态平衡问题的解法一：解析法解析法是对研究对象进行受力分析，画出受力分析图，并根据物体的平衡条件列出方程，得到力与力之间的函数关系，一般会涉及到一个变化角度的三角函数。
解析法比较适合题目中有明显角度变化的题型，比如：【例1】如图所示，小船用绳牵引靠岸，设水的阻力不变，在小船匀速靠岸的过程中，有（）A．绳子的拉力不断减小B．绳子的拉力不断增大C．船受的浮力减小D．船受的浮力不变这个题是比较常见的拉小船的问题，解题的时候可以先对小船进行受力分析，小船受到重力mg，水的浮力Fn，拉力F以及水的阻力f，在这四个力中，重力mg和水的阻力f是不变的，Fn方向不变，大小改变，F大小和方向都在变。
由于小船处于匀速直线运动中，所以受力平衡，设拉力与水平方向的夹角为θ，有：Fcosθ=f ①；Fn+Fsinθ=mg ②；再根据小船在靠岸过程中θ增大，则cosθ减小，sinθ增大，由①得F=f/cosθ，F增大；由②得Fn=mg-Fsinθ，F和sinθ都在增大，所以Fn减小。
最后答案选BC。
三、共点力动态平衡问题的解法二：图解法图解法是对研究对象进行受力分析，再根据平行四边形法则或是三角形定则画出不同情况下的矢量图，然后根据有向线段的长度与方向变化，判断各个力的大小和方向的变化。
图解法比较常用，尤其适合受到三个力作用处于平衡状态的题型。
高中课件 物理 受力分析 共点力的平衡
(3)√。处于平衡状态的物体,所受合外力为零,其加速度 为零。 (4)×。速度等于零的物体所受合外力不一定为零,物体 也不一定处于平衡状态,如竖直上抛到最高点的物体,其 速度为零,其加速度为g,物体将做匀加速直线运动。
(5)√。若三个力F1、F2、F3平衡,则F2和F3的合力与F1 等大反向,当F1转动90°时,F1与F2、F3的合力互相垂直, 三个力的合力大小为 2F1。 (6)×。物体在缓慢运动时,可认为其瞬时速度始终为 零,其加速度为零,物体所受合外力为零,属于一种动态 平衡状态。
考点2 共点力的平衡 【核心要素精讲】 1.解决平衡问题的基本思路: (1)审读题目信息→弄清问题情景、题设条件和要求。 (2)选取研究对象→确定选用整体法或隔离法。
(3)对研究对象受力分析→画受力示意图。 (4)制定解题策略→合成法、分解法、图解法等。 (5)进行相应处理→合成、分解某些力或作平行四边形。 (6)列平衡方程→F合=0。 (7)分析、求解→应用数学知识。
A.物体受到的合外力减小5N B.物体受到的摩擦力减小5N C.斜面受到的压力减小5N D.物体对斜面的作用力减小5N
【解析】选D。物体在有无拉力时,都处于静止状态,合 力都为零,选项A错误;无拉力时物体受力如图甲所示, 根据共点力平衡条件得Ff=mgsinθ,FN=mgcosθ,有拉 力F作用后,物体受力分析如图乙所示,根据共点力平 衡条件得Ff1=(mg-F)sinθ,FN1=(mg-F)cosθ,故FfFf1=Fsin30°=2.5N,FN-FN1=Fcos30°=5 23 N,选项B、
C错误;物体对斜面的作用力为压力和摩擦力的合力,压 力和摩擦力的合力方向竖直向下,故作用力减小5N,选 项D正确。
【加固训练】如图所示,有四块相同的坚固石块垒成弧 形的石拱,其中第3、4块固定在地面上,每块石块的两 个面所夹的圆心角为37°。假设石块间的摩擦力可以 忽略不计,则第1、2块石块间的作用力和第1、3块石块 间的作用力的大小的比值为 ( )
高中物理动态问题分类解析
总结：〔1〕电磁感应中的动态分析，是处理电磁感应问题的关键，要学会从动态分析的过程中来选择是从动力学方面，还是从能量、动量方面来解决问题。〔2〕在分析运动导体的受力时，常画出平面示意图和物体受力图。
6、理想变压器中的动态问题
理想变压器中各物理量的制约关系为：
电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比 一定时，输出电压 由输入电压 决定，即 ，可简述为“原制约副〞。
电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比 一定时，且输入电压 确定时，原线圈中的电流 由副线圈中的输出电流 决定，即 ，可简述为“副制约原〞。
负载制约： 变压器副线圈中的功率 由用户负载决定， 变压器副线圈中的电流 由用户负载及电压 决定，即 ； 总功率
恒定功率的加速。由公式 和 知〔其中 为阻力〕，由于 恒定，随着 的增大， 必将减小， 也必将减小，汽车做加速度不断减小的加速运动，直到 ，这时 到达最大值 。可见恒定功率的加速一定不是匀加速。因为 为变力，这种加速过程发电机做的功只能用 计算，不能用 计算。
恒定牵引力的加速。由公式 和 知，由于 恒定，所以 恒定，汽车做匀加速运动，而随着 的增大， 也将不断增大，直到P到达额定功率 ，功率不能再增大了。这时匀加速运动完毕，其最大速度为 ，此后汽车要想继续加速就只能做恒定功率的变加速运动了。可见恒定牵引力的加速时功率一定不恒定。因为功率P是变化的，这种加速过程发电机做的功只能 用计算，不能 用计算。
动态问题分析的思路程序可表示为：
例6.图9为一理想变压器，S为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头， 为加在原线圈两端的电压， 为原线圈中的电流强度，那么保持 及P的位置不变，S由a合到b时， 将增大。保持 及P的位置不变，S由b合到a时，R消耗的功率减小。保持 不变，S合在a处，使P上滑， 将增大。保持P的位置不变，S合在a处，假设 增大， 将增大。
第三章 专题强化7 共点力平衡问题的综合分析
专题强化7共点力平衡问题的综合分析[学习目标] 1.进一步熟练掌握平衡问题的解法。
2.会利用解析法和图解法分析动态平衡问题。
3.会用整体法和隔离法分析多个物体的平衡问题。
4.会分析平衡中的临界问题。
一、动态平衡问题1．动态平衡：平衡问题中的一部分力是变力，是动态力，力的大小和方向缓慢变化，所以叫动态平衡，这是力平衡问题中的一类难题。
2．基本方法：解析法、图解法和相似三角形法。
3．处理动态平衡问题的一般步骤(1)解析法：①列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式。
②根据已知量的变化情况确定未知量的变化情况。
(2)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。
②一般步骤：a.首先对物体进行受力分析，根据三角形定则将表示三个力的有向线段依次画出构成一个三角形(先画出大小、方向均不变的力，再画方向不变的力，最后画大小、方向均变化的力)。
b.根据第三个力(方向变化的力)的方向变化情况，在图中作出三角形。
c.比较第二个力、第三个力的大小变化情况。
(3)相似三角形法①适用情况：在物体所受的三个力中，一个力是恒力，大小、方向均不变；另外两个力是变力，大小、方向均改变，且方向不总是相互垂直。
②解题技巧：找到物体变化过程中的几何关系，利用力的矢量三角形与几何三角形相似，相似三角形对应边成比例，通过分析几何三角形边长的变化得到表示力的边长的变化，从而得到力的变化。
例1(多选)如图所示，质量分别为m、M的两个物体甲、乙系在一根通过轻质定滑轮的轻绳两端，乙放在水平地板上，甲被悬在空中，若将乙沿水平地板向左缓慢移动少许后，乙仍静止，则()A．绳中张力变小B．地面对乙的支持力变大C．绳子对滑轮的力变大D．乙所受的静摩擦力变大答案BD解析以甲为研究对象，得到绳子张力F＝mg，以乙为研究对象，分析受力，如图所示。
由平衡条件得地面对乙的支持力N＝Mg－F cos α，静摩擦力f＝F sin α，乙沿水平地板向左缓慢移动少许后α增大，由数学知识得到N变大，f变大。
高中物理动态分析专题
高中物理动态分析专题一、力学中的动态问题分析1、变动中力的平衡问题的动态分析 ①矢量三角形法物体在三个不平行的共点力作用下平衡，这三个力必组成一首尾相接的三角形。
用这个三角形来分析力的变化和大小关系的方法叫矢量三角形法，它有着比平行四边形更简便的优点， 特别在处理变动中的三力问题时能直观的反映出力的变化过程。
例1、如图1a 所 示，绳OA 、OB 等长，A 点固定不动，将B 点沿圆弧向C 点运动的过程中绳OB 中的张力将（ ）A 、由大变小；B 、由小变大C 、先变小后变大D 、先变大后变小 解：如图1b ，假设绳端在B'点，此时Ｏ点受到三力作用平衡：T A 、书的大小方向不断的变化（图中T 'B 、T ''B T '''B ......），但T 的大小方向始终不变，T A 的方向不变而大小改变，封闭三角形关系始终成立.不难看出； 当T A 与T B 垂直时，即a+ =90时，T B 取最小值，因此，答案选C 。
②相似三角形法物体在三个共点力的作用下平衡，已知条件中涉及的是边长问题，则由力组成的矢量三角形和由边长组成的几何三角形相似， 利用相似比可以迅速的解力的问题。
例2、如图2a 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站在地面上的人拉住。
人拉动绳子，在与球面相切的某点缓慢运动到接近顶点的过程中,试分析半球对小球的支持力和绳子拉力如何变化？分析与解：受一般平衡问题思维定势的影响，以为小球在移动过程中对半球的压力大小是变化的。
对小球进行受力分析：球受重力Ｇ、球面对小球的支持力Ｎ和拉力Ｔ，如图2b 所示：可以看到由Ｎ、Ｔ、G 构成的力三角形和由边长L 、R 、h+R 构成的几何三角形相似，从而利用相似比 Ｎ／Ｇ＝R ／R+h ，T ／Ｇ＝L ／R+h. 由于在拉动的过程中，R 、h 不变，L 减小，则Ｎ＝R Ｇ／R+h 大小不变， 绳子的拉力T ＝L Ｇ／R+h 减小。
高一物理课题—共点力平衡与动态分析练习及答案
高一物理课题—共点力平衡与动态分析练习及答案一、共点力平衡练题1. 一根长为2m的细木棍，质量为0.5kg，其左端离支点30cm处有一个重量为8N的物体挂着，求木棍的质心离支点的距离。
答案：根据平衡条件，木棍的质心应该位于支点的正上方，所以质心离支点的距离为0cm。
2. 在一个水平光滑的桌面上，放置着一个质量为2kg的物体A，物体A的正下方离桌面10cm的位置有一个质量为3kg的物体B，求物体B离物体A的距离。
答案：由于物体A和物体B的质量相等，且在同一水平面上，所以物体B离物体A的距离为0cm。
3. 一个质量为4kg的物体A和一个质量为6kg的物体B共同悬挂在一个绳子上，绳子两端分别与两个天花板固定，物体A离左边固定点的距离为2m，物体B离右边固定点的距离为3m，求绳子的张力。
答案：根据平衡条件，物体A和物体B的重力合力应该与绳子的张力相等，所以绳子的张力为10N。
二、动态分析练题1. 一个质量为2kg的物体沿着水平方向以5m/s的速度运动，受到一个3N的水平向右的力作用，求物体的加速度。
答案：根据牛顿第二定律，物体的加速度等于物体受到的合力除以物体的质量，所以物体的加速度为1.5 m/s²。
2. 一个质量为0.5kg的物体沿着水平方向以10m/s²的加速度运动，受到一个2N的水平向左的力作用，求物体的摩擦力。
答案：根据牛顿第二定律，物体受到的合力等于物体的质量乘以加速度，所以物体受到的合力为5N。
由于物体受到一个2N的力向左的作用，所以摩擦力应该为3N。
3. 一个质量为5kg的物体沿着斜面以2m/s²的加速度向下滑动，斜面的倾角为30°，求物体受到的重力分解到斜面上的分力大小。
答案：物体受到的重力分解到斜面上的分力大小等于物体的重力乘以斜面的正弦值，所以物体受到的重力分解到斜面上的分力大小为25N。
以上是高一物理课题—共点力平衡与动态分析的练题及答案。
高中物理力学中动态平衡问题的解题探析
高中物理力学中动态平衡问题的解题探析杜㊀颖(徐州市侯集高级中学ꎬ江苏徐州２２１１２１)摘㊀要:力学作为物理学的基础和重要组成部分ꎬ是物理研究的关键内容.力学问题的解决是实现知识实际应用的有效途径ꎬ也是高考中测试物理知识和力学知识的主要途径.然而ꎬ由于理解力学知识的困难和缺乏科学的解决问题的方法ꎬ许多学生不能灵活地使用力学知识来解决相关的问题ꎬ这使我们的学习效率和解决问题的能力无法得到有效的提高.关键词:高中物理ꎻ力学ꎻ动态平衡中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０２３)２５－０１０７－０３收稿日期:２０２３－０６－０５作者简介:杜颖(１９８１.９－)ꎬ女ꎬ江苏省徐州人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中物理教学研究.㊀㊀高中物理教学过程中ꎬ教师需要带领学生对力学知识中的动态问题进行学习ꎬ在这之前首先要对静力学进行动态分析ꎬ促使学生能够掌握知识.１静力学动态分析静力学中的动态分析通常是在共点力的作用下而产生的平衡问题.教师需要带领学生明确动态平衡问题的基本内涵ꎬ即通过控制一些物理量使得物体受力情况发生一定的变化ꎬ并在物体受力情况发生变化的过程中物体总是处于一系列的平衡状态中[１].所以ꎬ在解决类似动态问题的过程中ꎬ教师需要引导学生掌握解题的关键:掌握不变量ꎬ并根据不变量对其他量的变化进行确定.图１㊀例１题图例１㊀如图１所示ꎬ已知ＯＡ与ＯＢ的长度相等ꎬ假设Ａ点为固定点ꎬＢ沿着圆弧逐渐向Ｃ移动ꎬ那么在Ｂ点移动的过程中ＯＢ的张力将(㊀㊀).Ａ.先变小后变大㊀㊀㊀Ｂ.先变大后变小Ｃ.由大变小Ｄ.由小变大解析㊀类似于例１的问题中ꎬ往往涉及多个力ꎬ一般情况下３个力是这种问题的基础.因此ꎬ在这种涉及多个力的情况下ꎬ教师需要让学生将多个力合并成一个力进行解题[２].这样ꎬ一个物体等同受多个力作用ꎬ所以可以使用矢量三角形法对问题进行求解.在例１的解答过程中ꎬ需要利用矢量三角形法将Ｂ假设成一个绳子的端点ꎬ如图２所示.图２㊀受力分析及矢量三角形法７０１这时ꎬＯ点受到ＦＴＡ㊁ＦＴＢ㊁ＦＴ三个力共同作用ꎬ并且这三个力保持了相互平衡ꎬ并且构成了一个矢量三角形ꎬ且这个三角形还是首尾相连的ꎬ图中ＦＴＢ它的方向是一直在变化的.其中可以明确的是ＦＴ无论是方向还是大小都是始终不变的ꎬ而ＦＴＡ的方向不发生任何变化ꎬ但是力的大小是改变的.所以当ＦＴＡ与ＦＴＢ呈现垂直方向时ꎬＦＴＢ的值最小ꎬ所以选项Ｄ正确.例２㊀如图３所示ꎬ在一个水平面上固定了一个半球形体ꎬ将一个滑轮安装在半球形的上半部分ꎬ同时一个小球通过细绳在滑轮下方悬挂ꎬ且在半球形的Ｐ点处ꎬ细绳通过滑轮的一端有一个人在拉拽ꎬ从而让小球不断地增加高度ꎬ最终由Ｐ点上升到了Ｑ点.试问整个过程中ꎬ小球所受半球体的支撑力和细绳的拉力是怎样变化的?请对其进行基本的受力分析.图３㊀例２题图解析㊀需要对物体进行基本的受力分析就需要对图形进行基本的绘制.题中要求我们对半球体对小球的支撑力以及细绳对小球的拉力进行基本的受力分析ꎬ如图３所示ꎬ得到小球刚开始受到重力㊁支持力以及拉力ꎬ并且这三个力还达到了一个平衡状态ꎬ根据矢量三角形的方式ꎬ将细绳的拉力进行延长ꎬ同时与支撑力相结合形成一个矢量三角形ꎬ要始终保持Ｆ合＝０.所以ꎬ就可以得到一个公式ＬＦＴ＝ＲＦＮ＝Ｈ＋ＲＧ.因此ꎬ通过这个公式就能够对小球的受力进行详细的分析ꎬ从而获取到相应的受力状态.２动力学动态分析在高中阶段中ꎬ牛顿运动定律可以说是非常重要的定理ꎬ因为它将运动和力充分地结合起来.对于 控制物体运动 这个专题ꎬ它可以让我们知道力和初始条件能够决定物体的运动ꎬ但是这个定理的应用需要学生去进一步地进行实践学习ꎬ并积极地对所出现的问题进行分析探究ꎬ以此来正确地进行知识内容的学习.牛顿运动定律在应用时有着很多种层次ꎬ像运动的演变等都可以做到详细的说明.因此ꎬ可以说牛顿定律是对整体经典力学研究的核心.例３㊀有一个小球在进行自由落体运动ꎬ最终刚好落在弹簧上ꎬ如图４所示ꎬ在Ａ点小球弹簧相互接触ꎬ但是当小球达到Ｂ点这个位置时ꎬ它的速度刚好变成了０ꎬ并且还被弹回到了空中.根据上述内容ꎬ试分析下列选项哪个正确(㊀㊀).Ａ.小球在自由落体运动中ꎬ通过图中ＡＢ段时ꎬ速度开始逐渐变小Ｂ.小球开始被弹向空中时ꎬ通过图中ＡＢ段时速度逐渐变大Ｃ.下降和上升过程中的ＡＢ段ꎬ小球的速度都是先变大后变小Ｄ.上列说法都不正确图４㊀例３题图解析㊀在这一例题中ꎬ首先ꎬ要先对小球的受力状况和它的运动状态进行分析:刚开始是做自由落体运动ꎬ并且最后与弹簧接触ꎬ如图４中ＯңＡꎬ刚开始的速度是０ꎬ并且只受到重力.当落到Ａ点时ꎬ在这个过程中除了受到重力外ꎬ小球还会受到弹簧的８０１作用力.由于这个过程小球的重力是比弹力要大的ꎬ也就是说它的加速度在逐渐变小.接下来ꎬ对于ＡңＢ段ꎬ当小球处于一种临界点时ꎬ它的速度是最大的ꎬ同时所受到的合力为０ꎬ加速度也是０ꎬ最后ꎬ当弹回Ａ点时ꎬ小球的加速度又变成了最大ꎬ并且重力是要比弹力小的ꎬ所以就出现了加速度变大的减速运动状态.我们在对小球的两个运动状态分析中ꎬ就可以得到一个结论: 物体的运动受到力和初始条件的影响. 所以ꎬ本题Ｃ选项正确.３机动车启动问题机动车启动分为恒定功率启动与恒定加速度启动两种理想形式.针对这一类问题ꎬ我们需要解决问题的关键就是理清加速度ａ㊁牵引力Ｆ以及实际功率Ｐ和瞬时速度ｖ四个物理量之间的关系ꎬ即Ｆ－ｆ＝ｍａꎬＰ＝Ｆｖ.例４㊀一辆汽车在水平直线公路上行驶ꎬ已知额定功率为Ｐｅ＝８０ｋＷꎬ且汽车行驶过程中受到的阻力恒为ｆ＝２.５ˑ１０３Ｎ.汽车的质量Ｍ＝２.０ˑ１０３ｋｇ.假设汽车从静止状态开始做匀加速直线运动ꎬ已知加速度为ａ＝１.０ｍ/ｓ２ꎬ当汽车达到额定功率后ꎬ保持额定功率不变继续行驶.(１)在整个运动中ꎬ汽车的最大速度是多少ꎻ(２)２０ｓ时汽车的瞬时功率是多少ꎻ(３)当速度为５ｍ/ｓ时ꎬ它的瞬时功率是多少ꎻ(４)当速度是２０ｍ/ｓ时ꎬ它的加速度是多少.解析㊀(１)汽车达到最大速度时做匀速运动ꎬ牵引力Ｆ＝ｆꎬ所以ꎬ根据Ｐ＝Ｆｖꎬ可以得到ｖｍ＝Ｐｅｆ＝８０ˑ１０３２.５ˑ１０３ｍ/ｓ＝３２ｍ/ｓ. (２)首先ꎬ判断２０ｓ末汽车的运动状况ꎬ开始时汽车作匀加速运动:Ｆ１－ｆ＝ｍａꎬ从而解得:Ｆ１＝ｆ＋ｍａ＝４.５ˑ１０３Ｎꎬ当Ｐ＝Ｐｅ时ꎬｖ１＝ＰｅＦ１＝８０ˑ１０３４.５ˑ１０３ｍ/ｓ＝１７.８ｍ/ｓꎬ又因为ｔ＝ｖ１ａ＝１７.８ｓ<２０ｓ所以ꎬ汽车不能做匀加速运动ꎬ这时汽车已经达到额定功率ꎬ所以功率Ｐ１＝Ｐｅ＝８０ｋＷ.(３)当ｖ２＝５ｍ/ｓ时ꎬＰ２＝Ｆ１ｖ２＝４.５ˑ１０３ˑ５Ｗ＝２.２５ˑ１０４Ｗ＝２２.５ｋＷ(４)当ｖ３＝２０ｍ/ｓ时ꎬ由于ｖ３>ｖ１ꎬ所以汽车不作匀加速运动ꎬ且功率为额定功率ꎬ由于Ｐｅ＝Ｆ２ｖ３ꎬ所以Ｆ２＝Ｐｅｖ３＝４.０ˑ１０３Ｎ因为Ｆ２－ｆ＝ｍａᶄ求得ａᶄ＝Ｆ２－ｆｍ＝０.７５ｍ/ｓ２总之ꎬ力学是高中物理学学习的重点和难点ꎬ同时也是高考的关键内容.只有掌握科学的力学问题解决方法ꎬ才能快速㊁准确地解决问题.简而言之ꎬ在解决高中物理和力学问题时ꎬ必须仔细解释主题ꎬ明确主题的意义ꎬ选择合适的研究对象并建立模型ꎬ选择合适的解决方案ꎬ以提高解决力学问题的准确性.参考文献:[１]李婷.浅谈高中物理力学中动态平衡问题的解决方法[Ｊ].高中数理化ꎬ２０１９(１８):４１－４１. [２]刘杭州ꎬ宋书婷.选对方法速解动态平衡问题[Ｊ].数理化学习(高中版)ꎬ２０２１(４):３.[责任编辑:李㊀璟]９０１。
平衡问题中的动态分析法
高中物理【共点力平衡条件的应用——动态平衡问题】
专题课4共点力平衡条件的应用——动态平衡问题题型一解析法的应用如图所示，人通过跨过定滑轮的轻绳牵引一物体，人向右缓慢移动时，地面对人的支持力和摩擦力如何变化？提示：人受重力、绳子的拉力及地面对人的支持力和摩擦力，当人缓慢向右移动时，绳子拉力的大小不变，但在水平方向的分力增大，竖直方向的分力减小，故地面对人的支持力和摩擦力都变大。
1．动态平衡：物体所受的力中有些是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，但变化过程中的每一个状态均可视为平衡状态，所以叫作动态平衡。
2．分析方法(1)列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式；(2)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况。
如图所示，木板P下端通过光滑铰链固定于水平地面上的O点，物体A、B叠放在木板上且处于静止状态，此时物体B的上表面水平。
现使木板P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置，物体A、B仍保持静止，与原位置的情况相比()A．B对A的作用力变小B．A对B的压力增大C．木板对B的作用力不变D．木板对B的摩擦力不变[解析]设板与水平地面的夹角为α，木板转过的角度为β，以A为研究对象，无论木板如何转动，只要二者保持相对静止，B对A的作用力始终与A的重力平衡，保持不变，故A错误；当将P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置，B 的上表面不再水平，A的重力分解情况如图甲，开始时物体A不受B对A的摩擦力，B对A的支持力大小与重力相等；旋转后设B的上表面与水平方向之间的夹角是β，受到的B对A的支持力、摩擦力的合力仍然与A的重力大小相等，方向相反，则A受到B对A的作用力保持不变，由于支持力与摩擦力相互垂直，则N＝G A·cos β，所以A受到的支持力一定减小了，根据牛顿第三定律可知A对B的压力减小，故B错误；以A、B整体为研究对象，分析受力情况如图乙，总重力G AB、板的支持力N2和摩擦力f2，板对B的作用力是支持力N2和摩擦力f2的合力，系统始终保持静止，由平衡条件分析可知，板对B的作用力大小与总重力大小相等，保持不变，支持力N2＝G AB cos α，摩擦力f2＝G AB sin α，α增大，N2减小，f2增大，故C正确，故D错误。
高一物理共点力平衡和动态分析实例题及答案
高一物理共点力平衡和动态分析实例题及答案实例题1：共点力平衡题目描述一根长为2m的杆，杆的一端放在地面上，另一端用绳子系在墙上，绳子与杆的夹角为30°。
在杆上有两个力，一个力的作用点在杆的底部，与杆夹角为60°，另一个力的作用点在杆的中部，与杆夹角为90°。
已知杆的质量为3kg，求绳子的拉力和墙对杆的支持力。
解答首先我们根据题目描述，画出杆的示意图如下：根据题目中给出的夹角和力的信息，我们可以列出力的平衡方程：$$\begin{cases}F_{x1} + F_{x2} = 0 \\F_{y1} + F_{y2} + F_{R} - mg = 0\end{cases}$$其中，$F_{x1}$和$F_{y1}$分别表示力1在$x$轴和$y$轴的分量，$F_{x2}$和$F_{y2}$分别表示力2在$x$轴和$y$轴的分量，$F_{R}$表示墙对杆的支持力，$m$表示杆的质量，$g$表示重力加速度。
由于$F_{x1}$和$F_{x2}$都与$x$轴垂直，所以它们的$x$轴分量为0。
根据三角函数的定义，我们可以得到：$$\begin{cases}F_{y1} = F_1 \sin(60°) \\F_{y2} = F_2 \sin(90°)\end{cases}$$其中，$F_1$和$F_2$分别表示力1和力2的大小。
将上述方程带入力的平衡方程中，可以得到：$$\begin{cases}F_1 \sin(60°) + F_2 \sin(90°) + F_R - mg = 0 \\F_{x1} + F_{x2} = 0\end{cases}$$由于$F_{x1} + F_{x2} = 0$，所以$F_{x1} = - F_{x2}$。
根据三角函数的定义，我们可以得到：$$\begin{cases}F_{x1} = F_{1} \cos(60°) \\F_{x2} = F_{2} \cos(90°)\end{cases}$$将上述方程带入$F_{x1} + F_{x2} = 0$，可以得到：$$F_{1} \cos(60°) + F_{2} \cos(90°) = 0$$解上述方程，可以得到$F_{1} = - F_{2} \sqrt{3}$。
(完整版)高中物理受力分析(动态平衡问题)典型例题(含答案)【经典】
知识点三：共点力平衡（动向平衡、矢量三角形法）1．(单项选择 )以下列图，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑所有摩擦，若是把竖直挡板由竖直地址缓慢绕O 点转至水平川点，则此过程中球对挡板的压力 F1和球对斜面的压力 F2的变化情况是 ( )．答案 B A． F1先增大后减小， F2素来减小B． F 先减小后增大， F 素来减小12C． F1和 F2都素来减小D． F1和 F2都素来增大2、（单项选择） (天津卷， 5)以下列图，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O 点．现用水平力 F 缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳向来处于直线状态，当小球升到凑近斜面顶端时细绳凑近水平，此过程中斜面对小球的支持力F N以及绳对小球的拉力 F T的变化情况是 ()．答案 DA． F N保持不变， F T不断增大B． F N不断增大， F T不断减小C． F N保持不变， F T先增大后减小D． F N不断增大， F T先减小后增大3．（单项选择）以下列图，一圆滑小球静止放置在圆滑半球面的底端，用竖直放置的圆滑挡板水平向右缓慢地推动小球，则在小球运动的过程中(该过程小球未走开球面)，木板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力 F2的变化情况正确的选项是 ()．答案 BA． F 增大， F 减小B．F 增大， F 增大1212C． F 减小， F 减小D． F 减小， F 增大12124、（单项选择）以下列图，一物块受一恒力 F 作用，现要使该物块沿直线AB 运动，应该再加上另一个力的作用，则加上去的这个力的最小值为()．答案 BA． Fcos θB． Fsin θC． Ftan θD． Fcot θ5．(单项选择 )以下列图，一倾角为 30°的圆滑斜面固定在地面上，一质量为m 的小木块在水平力 F 的作用下静止在斜面上．若只改变 F 的方向不改变 F 的大小，仍使木块静止，则此时力 F 与水平面的夹角为 ()．答案AA．60°B． 45°C． 30°D． 15°6．（多项选择）一铁架台放于水平川面上，其上有一轻质细线悬挂一小球，开始时细线竖直，现将水平力 F 作用于小球上，使其缓慢地由实线地址运动到虚线地址，铁架台向来保持静止，则在这一过程中 ()．答案： ADA．细线拉力逐渐增大B．铁架台对地面的压力逐渐增大C．铁架台对地面的压力逐渐减小D．铁架台所受地面的摩擦力逐渐增大7、（多项选择） (苏州调研 )以下列图，质量均为 m 的小球 A、 B 用两根不可以伸长的轻绳连接后悬挂于O 点，在外力 F 的作用下，小球A、 B 处于静止状态．若要使两小球处于静止状态且悬线OA 与竖直方向的夹角θ保持 30°不变，则外力 F 的大小 ()．答案 BCD35A．可能为3 mg B．可能为2 mgC．可能为2mg D．可能为 mg8、（单项选择）以下列图，轻绳的一端系在质量为m 的物体上，另一端系在一个轻质圆环上，圆环套在粗糙水平杆 MN 上．现用水平力 F 拉绳上一点，使物体处于图中实线地址，尔后改变 F 的大小使其缓慢下降到图中虚线地址，圆环仍在原来的地址不动．在这一过程中，水平拉力F、环与杆的摩擦力 F 摩和环对杆的压力F N的变化情况是 ()．答案 DA．F 逐渐增大， F 摩保持不变， F N逐渐增大B．F 逐渐增大， F 摩逐渐增大， F N保持不变摩N摩N逐渐增大， F 逐渐减小逐渐减小， F 保持不变C． F 逐渐减小， F D． F 逐渐减小， F19．（单项选择） 以下列图，在拉力F 作用下，小球 A 沿圆滑的斜面缓慢地向上搬动，在此过程中，小球碰到的拉力 F 和支持力 F N 的大小变化是 ()．A ． F 增大， F N 减小 答案AB ． F 和 F N 均减小NC ． F 和 F 均增大D ． F 减小， F N 不变10．(单项选择 )半圆柱体 P 放在粗糙的水平川面上，其右端有固定放置的竖直挡板MN .在 P 和 MN 之间放有一个圆滑均匀的小圆柱体Q ，整个装置处于静止状态．以下列图是这个装置的纵截面图．若用外力使MN 保持竖直，缓慢地向右搬动，在 Q 落到地面以前，发现 P 向来保持静止．在此过程中，以下说法中正确的选项是 ( )． 答案BA ． MN 对 Q 的弹力逐渐减小B ．地面对 P 的摩擦力逐渐增大C ． P 、 Q 间的弹力先减小后增大D ． Q 所受的合力逐渐增大11．(多项选择 )以下列图，在斜面上放两个圆滑球 A 和 B ，两球的质量均为 m ，它们的半径分别是 R 和 r ，球 A左侧有一垂直于斜面的挡板 P ，两球沿斜面排列并处于静止状态，以下说法正确的选项是()． 答案BCA ．斜面倾角 θ必然， R>r 时， R 越大， r 越小，则B 对斜面的压力越小 B ．斜面倾角 θ必然， R ＝ r 时，两球之间的弹力最小C ．斜面倾角 θ一准时，无论半径如何，A 对挡板的压力必然D ．半径一准时，随着斜面倾角 θ逐渐增大， A 碰到挡板的作用力先增大后减小 12．(单项选择 )以下列图，用 OA 、OB 两根轻绳将物体悬于两竖直墙之间，开始时 OB 绳水平．现保持 O 点地址 不变，改变 OB 绳长使绳端由 B 点缓慢上移至 B ′点，此时绳 OB ′与绳 OA 之间的夹角 θ<90°. 设此过程中绳 OA 、 OB 的拉力分别为 F OA OB)． 答案 B 、 F ，以下说法正确的选项是(OA OA逐渐减小 A ． F 逐渐增大 B ．FC ． F OB 逐渐增大D ． F OB 逐渐减小 13、（多项选择） 如图，不可以伸长的轻绳超出动滑轮，其两端分别系在固定支架上的 A 、B 两点，支架的左侧竖 直，右边倾斜． 滑轮下挂一物块， 物块处于平衡状态， 以下说法正确的选项是 ( )．答案 BC A ．若左端绳子下移到 A 1 点，重新平衡后绳子上的拉力将变大 B ．若左端绳子下移到 A 1 点，重新平衡后绳子上的拉力将不变C ．若右端绳子下移到1点，重新平衡后绳子上的拉力将变大BD ．若右端绳子下移到 1点，重新平衡后绳子上的拉力将不变B14、（单项选择） 以下列图，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F N1，球对木板的压力大小为 F N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示地址开始缓慢地转到水平川点．不计摩擦，在此过程中( )． 答案 BA ． F N1 向来减小， F N2 向来增大B ． F N1 向来减小， F N2 向来减小C ． F N1 先增大后减小， F N2 向来减小D ． F N1 先增大后减小， F N2 先减小后增大 15．(单项选择 )作用于 O 点的三力平衡， 设其中一个力大小为 1 2 大小未知，F ，沿 y 轴正方向， 力 F与 x 轴负方向夹角为 θ，以下列图．以下关于第三个力 F 3 的判断中正确的选项是( )． A ．力 F 3 只幸亏第四象限答案 CB ．力 F 3 与 F 2 夹角越小，则 F 2 和 F 3 的合力越小 31C ． F 的最小值为 F cos θ3D ．力 F 可能在第一象限的任意地域16．(多项选择 )一个圆滑的圆球搁在圆滑的斜面和竖直的挡板之间，如图 21 所示．斜面和挡板对圆球的弹力随斜面倾角 α变化而变化，故 ()．答案ACA．斜面弹力N1的变化范围是 (mg，＋∞)FB．斜面弹力 F N1的变化范围是 (0，＋∞)C．挡板的弹力 F N2的变化范围是 (0，＋∞ )D．挡板的弹力 F N2的变化范围是 (mg，＋∞)2。
(完整word版)高中物理共点力平衡问题的讲义
BCA 6300处理共点力平衡问题的常见方法讲义物体的共点力平衡问题，涉及力的概念、受力分析、力的合成与分解、列方程运算等多方面数学、物理知识和能力的应用，是高考中的热点。
对于刚入学的高一新生来说，这个部分是一大难点。
现将处理共点力平衡问题的常见方法总结如下：1、三力平衡问题的解决方法：力的合成法、分解法、相似三角形法（1）、力的合成法：物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反; （2）力的分解法：在实际问题中，一般根据力产生的实际作用效果分解。
（3）、相似三角形法: 这种方法主要用来解决三力平衡的问题。
根据平衡条件并结合力的合成与分解的方法，把三个平衡力转化为三角形的三条边，利用力的三角形与空间的三角形的相似规律求解. (4)所谓图解法就是通过平行四边形的邻边和对角线长短的关系或变化情况，做一些较为复杂的定性分析，从图形上一下就可以看出结果，得出结论。
题型特点：（1）物体受三个力。
（2）三个力中一个力是恒力，一个力的方向不变，由于第三个力的方向变化，而使该力和方向不变的力的大小发生变化，但二者合力不变。
【例1】.如图1甲所示，质量为m的物体悬挂在轻质支架上，斜梁OB与竖直方向的夹角为θ。
设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2，以下结果正确的是（）图1甲A.F1=mgsinθB.F1= sinmgC.F2=mgcosθD.F2=cosmg训练1、用轻绳AC和BC悬挂一重物，绳AC和BC与水平天花板的夹角分别为600和300，如图所示，已知悬挂重物的重力150牛顿，求AC绳和BC绳上承受的拉力大小？【例2】如图2甲所示，质量为m的球放在倾角为α的光滑斜面上，试分析挡板AO与斜面间的倾角β多大时，AO所受压力最小。
图2甲θ训练2、如图2－4－2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与水平方向的夹角不变，将绳子BC逐渐缓慢地变化到沿水平方向，在这一过程中，绳子BC 的拉力变化情况是( ) A．增大B．先减小，后增大C．减小D．先增大，后减小训练3、如图，小球被轻质绳系着，斜吊着放在光滑劈上，球质量为m，斜面倾角为 ，在水平向右缓慢推动劈的过程中（）A．绳上张力先增大后减小B．绳上张力先减小后增大C ．劈对球的支持力减小D ．劈对球的支持力增小【例3】 固定在水平面上的光滑半球半径为R ，球心0的正上方C 处固定一个小定滑轮，细线一端拴一小球置于半球面上A 点，另一端绕过定滑轮，如图3甲所示，现将小球缓慢地从A 点拉向B 点，则此过程中小球对半球的压力大小NF 、细线的拉力大小TF 的变化情况是 ( )A 、N F 不变、T F 不变 B. NF 不变、TF 变大C ，NF 不变、TF 变小 D.NF 变大、TF 变小训练4、一轻杆BO ，其O 端用光滑铰链固定在竖直轻杆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2－4－4所示．现将细绳缓慢往左拉，使杆BO 与杆AO 间的夹角θ逐渐减小，则在此过程中，拉力F 及杆BO 所受压力F N 的大小变化情况是( ) A ．F N 先减小，后增大B ．F N 始终不变C ．F 先减小，后增大D ．F 始终不变2.解多个共点力作用下物体平衡问题的方法：正交分解法。
物理学高一共点力平衡与动态分析问题与解答
物理学高一共点力平衡与动态分析问题与解答1. 什么是共点力平衡？共点力平衡是指在一个平面上，多个力作用于一个物体上，使得物体保持静止或匀速直线运动的状态。
在共点力平衡中，不仅要考虑力的大小，还要考虑力的方向。
2. 如何判断物体处于共点力平衡状态？判断物体处于共点力平衡状态的条件是：合力为零，合力矩为零。
- 合力为零：当多个力作用于一个物体上时，如果这些力的合力等于零，即所有力的矢量和为零，那么物体就处于共点力平衡状态。
- 合力矩为零：当多个力作用于一个物体上时，如果这些力的合力矩等于零，即所有力对物体产生的力矩的矢量和为零，那么物体就处于共点力平衡状态。
3. 如何解答共点力平衡问题？解答共点力平衡问题的步骤如下：1. 绘制力的示意图：根据题目给出的信息，将力的方向和大小用箭头表示在物体上。
2. 分解力的矢量：将力的矢量分解为水平方向和垂直方向的分力，便于计算。
3. 确定未知量：根据题目给出的信息，确定需要求解的未知量。
4. 应用力的平衡条件：根据合力为零和合力矩为零的条件，列出方程。
5. 求解未知量：解方程组，求解未知量的数值。
4. 什么是动态分析？动态分析是指研究物体在力的作用下产生加速度的情况。
在动态分析中，除了考虑力的大小和方向，还需要考虑物体的质量和加速度。
5. 如何解答动态分析问题？解答动态分析问题的步骤如下：1. 绘制力的示意图：根据题目给出的信息，将力的方向和大小用箭头表示在物体上。
2. 分解力的矢量：将力的矢量分解为水平方向和垂直方向的分力，便于计算。
3. 确定未知量：根据题目给出的信息，确定需要求解的未知量，包括加速度、力或质量等。
4. 应用牛顿第二定律：根据牛顿第二定律（F=ma）列出方程。
5. 求解未知量：解方程，求解未知量的数值。
以上是关于高一共点力平衡与动态分析问题的基本解答方法，希望能对您有所帮助。
如有其他问题，请随时提问。
高中物理共点力的动态平衡问题
共点力的动态平衡问题1、动态三角形法特点：物体所受的三个力中，其中一个力的大小、方向均不变（通常为重力，也可能是其它力），视为合力，一个分力的方向不变，大小变化，另一个分力则大小、方向均发生变化的问题。
分析技巧：正确画出物体所受的三个力，将方向不变的分力F1的矢量延长，通过合力的末端做另一个分力F2的平行线，构成一个闭合三角形。
看这个分力F2在动态平衡中的方向变化，画出其变化平行线，形成动态三角形，三角形变长的变化对应力的变化。
1．★★如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间．设球对墙面的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2，以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从水平位置开始缓慢地转到图示位置．不计摩擦，在此过程中（）A．N1始终增大，N2始终增大B．N1始终减小，N2始终减小C．N1先增大后减小，N2始终减小D．N1先增大后减小，N2先减小后增大2．★★如图所示，重物G系在OA、OB两根等长的轻绳上，轻绳的A端和B端挂在半圆形支架上．若固定A端的位置，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OC的过程中（）A．OA绳上的拉力减小B．OA绳上的拉力先减小后增大C．OB绳上的拉力减小D．OB绳上的拉力先减小后增大2、相似三角形法特点：物体所受的三个力中，一个力大小、方向不变（一般是重力，视为合力），其它二个分力力的方向均发生变化。
分析技巧：先正确画出物体的受力，画出受力分析图，将三个力的矢量首尾相连构成闭合三角形，再寻找与力的三角形相似的几何三角形，利用相似三角形的性质，建立比例关系，把力的大小变化问题转化为几何三角形边长的大小变化问题进行讨论。
3．★★一轻杆BO，其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆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，现将细绳缓慢往右放，使杆BO 与杆AO间的夹角θ逐渐增大，则在此过程中，拉力F及杆BO所受压力F N的大小变化情况是（）A．F N减小，F增大B．F N、F都不变C．F增大，F N不变D．F、F N都减小4．★★光滑的半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，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．现缓慢地拉绳，在使小球沿球面由A到半球的顶点B的过程中，半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化情况是( )。
高一物理学共点力平衡及动态分析习题解析
高一物理学共点力平衡及动态分析习题解析本文将对高一物理学中的共点力平衡和动态分析习题进行解析。
共点力平衡是指在一个物体上作用的多个力共同使物体处于平衡状态。
动态分析则是研究物体在运动过程中所受的力和运动状态的变化。
共点力平衡共点力平衡是研究物体静止状态下所受力的平衡情况。
在求解共点力平衡的习题时，我们需要根据物体所受的各个力的大小和方向，来判断物体是否处于平衡状态。
下面我们通过几个习题来进行解析。
习题一一个质量为10kg的物体，受到一个向上的力20N和一个向下的力30N，求物体所受合力的大小和方向。
解析：物体所受的合力可以通过将所有力的大小和方向进行合成得到。
在本题中，物体所受的合力大小为30N - 20N = 10N，方向为向下。
习题二一个质量为5kg的物体，受到一个向右的力10N和一个向左的力15N，求物体所受合力的大小和方向。
解析：同样地，物体所受的合力可以通过将所有力的大小和方向进行合成得到。
在本题中，物体所受的合力大小为15N - 10N =5N，方向为向左。
动态分析动态分析是研究物体在运动过程中所受的力和运动状态的变化。
在求解动态分析的习题时，我们需要根据物体所受的力和运动状态的变化，来推断物体的加速度和运动轨迹。
下面我们通过几个习题来进行解析。
习题三一个质量为2kg的物体，受到一个向右的力10N，求物体的加速度。
解析：根据牛顿第二定律 F = ma，我们可以将物体所受的力和物体的加速度联系起来。
在本题中，物体所受的力为10N，质量为2kg，所以加速度为 a = F/m = 10N/2kg = 5m/s^2。
习题四一个质量为3kg的物体，受到一个向下的重力10N和一个向上的力15N，求物体的加速度。
解析：同样地，我们可以将物体所受的力和物体的加速度联系起来。
在本题中，物体所受的合力为15N - 10N = 5N，质量为3kg，所以加速度为a = F/m = 5N/3kg ≈ 1.67m/s^2。
共点力平衡问题动态分析
θ增大， cosθ减小，tanθ增大
A′
F FA
FBGຫໍສະໝຸດ 例1: 如右图所示，圆环形支架上悬着两细绳OA和OB,结于圆 心O,下悬重为G的电灯，OB绳水平。
1．当细绳OA与竖直方向成θ角时，两细绳
OA.OB的拉力FA.FB分别是多大?
Ｂ′
FA = G/cosθ, FB = Gtanθ 2. 保持O点和细绳OB的位置，使A点沿圆环 支架逆时针转到Aˊ的过程中，细绳OA及细
N1 N2
N1
G
N1
G
O
N2
G
N2
【分析与解】 : 分析小球受力如图所示，小球受重力、斜面的 支持力和挡板的支持力，在这三个力的作用下处于平衡状态，这 三个力可构成首尾相接的矢量三角形（如上图）
挡板绕O点缓慢移动, 可视为动态平衡。挡板对小球的支持力 N2的方向与竖直方向之间的夹角缓慢变小, 重力的大小和方向都 不变, 斜面的支持力N1的方向也不变, 由矢量三角形知斜面的支持
A. F增大，N不变； B. F减少，N减小； C. F减大，N先减少后增大； D. F增大，N增大.
【分析】: 对小球B受力分析，小球受重力G、桶向左的支持力F和下面小球斜 向上的支持力N三个力的作用，且处于平衡状态。 这三个力构成矢量三角形
当桶的直径增大时, 重力G的大小方向不变, F的方向始终水平向左, N 与水平方向的夹角变小.
由矢量三角形图知F增大, N增大。所以答案为D。
N
F B
AG
增大
NG
F 增大
小结
三个共点力平衡问题动态分析的方法:
1.解析法: 根据物体的平衡条件列方程,在解方程时采
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F1 、F2各是多少?
F1
G 2
,
F2
3G 2
F4 F1
F2
练习： 4、如图所示,一个重为G的小球, 夹在斜面与竖直 挡板之间保持静止,斜面倾角为37°,不计一切摩 擦, 求小球对斜面与竖直挡板的压力F1 、F2各是 多少?
F1 = G/cos37°=1.25G F2 = Gtan37°= 0.75G
正上方，现用力Ｆ斜左向下拉绳的自由端，使小球沿光滑半 球面缓慢向上滑动。在此过程中，半球体对小球的支持力Ｆ N 和绳子的拉力Ｆ的变此情况。
分析与解： 根据平衡的特点，由力的几何结构可
知:(L为滑轮到小球的长度)
G FN F hr r l
即
F l G hr
r
FN
G hr
则小球沿光滑半球面缓慢向上滑动过程中，半球体对小球
1．当细绳OA与竖直方向成θ角时，两细绳 O分A析、与O解B:的拉力FA、FB分别是多大?
根据题意,选择电灯受力分析,它分别受到
重力G，两细绳OA、OB的拉力FA、FB ，
可画出其受力图，由于电灯处于平衡状态,
则两细绳OA、OB的拉力FA、FB 的合力F
与重力大小相等，方向相反，构成一对平 衡力。
可得：
的支持力FN 不变，绳子的拉力F不断减小。
例8、如图所示，一物体放在粗糙木板上，现
不断增大木板倾角，那么在物体相对木板滑
动前，木板对物体的支持力FN及摩擦力f 的变
化情况是（D ）（计算法）
θ
A、FN变大，f 变小
B、FN变大，f 变大
C、FN变小，f 变小
D、FN变小，f 变大
如果考虑到物体相对木板滑动后，情况又如何？
A′
2．保持FAO=点G和/细co绳sθO，B的FB位=置G，ta在nθA点下移
的过程中，细绳OA及细绳OB的拉力如何
变化? 分析与解:
FA
、FB
不断增大
在A点下移的过程中，细绳OA与竖直方
向成角不断增大。
增大，sin增大，cos减小，tan增大
例题5：如右图所示，重力为G的电灯通过两根细绳OB与OA悬挂 于两墙之间，细绳OB的一端固定于左墙B点，且OB沿水平方向， 细绳OA挂于右墙的A点。
C
C
A
FB3
A
FA1
FB2
FA2 FA3
FB1 B
B
G
G
FA不断减小，FB 先减小后增大
例题7：如右图所示，长为5m 的细绳，两端分别系于竖立地面 相距为4m 的两杆A、B点。绳上挂一个光滑的轻质滑轮，其下端 连着一重为6N 的物体。
求:平衡时，绳中的拉力多大?
分析与解： 绳子的拉力是指绳子的内部的弹力，
第三章 相互作用
共点力平衡问题
动态分析
如果你感到累，说明你在上坡！
一、基本概念
1．共点力：作用在同一点的力、或力的作用线延长交于一点 的力称为共点力。
2．平衡状态：一个物体在共点力作用下，如果保持静止或者 做匀速直线运动我们就说这个物体处于平衡状态。例1 3．共点力平衡条件：物体受到的合外力为零。总结
此力大小为 2F1 、方向F1原方向成45°斜向上 2、质量为m的木块静止在倾角为θ的斜面上，
斜面对木块作用力的方向是（ D ）
A、沿斜面向下 B、垂直于斜面向上 C、沿斜面向上 D、竖直向上
3、如图所示, 用两根细绳AB和AC系一重为G
的重物,两绳和水平线的夹角分别为α和β,
其中α＝30°，β＝60°,求绳AB和AC的拉力
平衡条件的推论：物体在多个共点力作用下处于平衡状态， 则其中的一个力与其余力的合力等大反向。 例2、3
二、共点力平衡条件的分类及解题方法
1．二力平衡：用平衡规律解题：平衡力同体、等大、反向、共线 2．三力平衡：合成法、分解法 例
三力平衡的动态分析 处理方法：计算法，作图法
例题5：如右图所示，重力为G的电灯通过两根细绳OB与OA悬挂 于两墙之间，细绳OB的一端固定于左墙B点，且OB沿水平方向， 细绳OA挂于右墙的A点。
绳子通过滑轮拉物体，滑轮两边绳子的拉
力大小相等，即FA = FB
B
根据平衡的特点，由力的几何结构可知：
G/2 3
FB 5
FA = FB = 5G/6 = 5N
C
D
思考题：
如图示半径为ｒ，表面光滑的半球体被固定在水平地面上， 跨过无摩擦的定滑轮，用一根轻绳下挂一个质量为ｍ的小球，
将小球置于半球体光滑的表面上，并使定滑轮位于半球体的
例9、如图所示，把球夹在竖直墙面AC和木板BC A
之间，不计摩擦，墙面对球的压力为FN1，木板
B
对球的支持力为FN2，在将木板BC逐渐放至水平
的过程中，下列说法中正确的是（ B ）
（作图法）
C
A、FN1和FN2都增大 C、FN1增大， FN2减小
B、FN1和FN2都减小 D、FN1减小， FN2增大
1．当细绳OA与竖直方向成θ角时，两细
绳OA、OB的拉力FA、FB分别是多大?
Ｂ′
2．保持FAO=点和G/细co绳sOθ，B的FB位=置G，ta在nθA点下移
的过程中，细绳OA及细绳OB的拉力如何
3变．化保?持FAO、点F和B 绳不O断A增的大位置，在B点上移的
过程中，细绳OA及细绳OB的拉力如何变
FA = G/cosθ，FB = Gtanθ
注意箭头的长度与绳子长度无关。
例题5：如右图所示，重力为G的电灯通过两根细绳OB与OA悬挂 于两墙之间，细绳OB的一端固定于左墙B点，且OB沿水平方向， 细绳OA挂于右墙的A点。
1．当细绳OA与竖直方向成θ角时，两细绳
OA、OB的拉力FA、FB分别是多大?
化? FA不断减小，FB 先减小后增大
分析与解:
在B点上移的过程中,应用力的图解法,可
发现两细绳OA、OB的拉力变化规律。
例题6：如右图所示，圆环形支架上悬着两细绳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 圆支架从水平位置缓慢移至竖直的位置C的过程中,分析OA绳 和OB绳所受的力的大小如何变化?
例10、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？
G=F+Tsinθ
fห้องสมุดไป่ตู้Tcosθ
点评：多力平衡，正交分解用图解法进行分析。
练习：
1、如图所示，某物体在四个共点力的作
用下处于静止状态，若保持F1大小不变， 方向顺时针转过90°要使物体仍保持静止， F3 必须外加一个力，此力大小，方向如何？
5、如右图所示，质量为m的物体受到水平向
F