力的动态平衡问题.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,力的动态平衡问题,1,动态平衡,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化情况。,在题目中一般体现为物体的状态发生,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即,动态平衡,。,2,图解法（作图法）,相似三角形法,解析法,整体法解决动态问题,力的动态平衡常规解题方法,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,3,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,绳,OA,的拉力逐渐减小,B,绳,OA,的拉力逐渐增大,C,绳,OA,的拉力先变大，后变小,D,绳,OA,的拉力先变小，后变大,图解法,4,以,O,点为研究对象进行受力分析，绳,OA,和,OB,的拉力的合力大小等于重力，如下图，当缓慢提起,A,端时绳子,OA,拉力先变小，后变大。,5,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（,D,）,A,绳,OA,的拉力逐渐减小,B,绳,OA,的拉力逐渐增大,C,绳,OA,的拉力先变大，后变小,D,绳,OA,的拉力先变小，后变大,6,图解法,在同一图中做出物体在不同平衡状态下的力的矢量图，画出力的平行四边形或平移成矢量三角形，由动态力的平行四边形（或三角形）的各边长度的变化确定力的大小及方向的变化情况,。,题型,1,：,物体受三个力（或可等效为三个力）作用，一个力是恒力（通常是重力），其余两个力中一个方向不变，另一个方向改变。,7,练习,1,：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,8,解析：图解法,(,画动态平行四边形法,),作出力的平行四边形，如图甲所示由图可看出，,FBC,先减小后增大,9,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？,10,图,1-1,图,1-2,G,F,1,F,2,F,1,G,F,2,图,1-3,三个力矢量构成封闭的三角形,11,练习,3,：,重,G,的光滑小球静止在固定斜面和,固定的,竖直挡板之间，若对小球施加一通过球心竖直向下的力,F,作用，且,F,缓慢增大，问在该过程中，斜面和挡板对小球的弹力的大小,F,1,、,F,2,如何变化？,12,题型,2,：,物体受三个力（或可等效为三个力）作用，三个力方向都不变，其中一个力大小改变,。,13,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。,14,例,2,、光滑半球的半径为,R,，有一质量为,m,的小球用一细线挂靠在半球上，细线上端通过一个定滑轮，当用力将小球缓慢往上拉的过程中，细线对小球的拉力,F,和小球紧压在球面的力,F,2,的大小变化情况是 （）,A,两者都变小,B,两者都变大,C,F,变小，,F,2,不变,D,F,不变，,F,2,变小,F,R,h,15,几何框架三角形跟力矢量三角形相似；对应边成比例法求解。,F,R,h,G,F,2,F,G,L,(,定值,),(,变小,),16,解析法,例,3,、,如图所示，质量分别为,M,，,m,的两个物体系在一根通过轻滑轮的轻绳两端，,M,放在水平地面上，,m,被悬在空中，若将,M,沿水平地面向右缓慢移动少许后,M,仍静止，则（,）,A,绳中张力变大,B,滑轮轴所受的压力变大,C M,对地面的压力变大,D M,所受的静摩擦力变大,17,例,4.,如图所示，质量分别为,M,，,m,的两个物体系在一根通过轻滑轮的轻绳两端，,M,放在水平地面上，,m,被悬在空中，若将,M,沿水平地面向右缓慢移动少许后,M,仍静止，则（,）,A,绳中张力变大,B,滑轮轴所受的压力变大,C M,对地面的压力变大,D M,所受的静摩擦力变大,解析：分析,M,的受力,，,利用正交分解法由平衡条件有：,水平方向：,f=Tsin,竖直方向：,N+Tcos,=Mg,减小，所以选项,B,正确。,18,整体法解决动态问题,19,例,4,：轻绳一端系在质量为,m,的物体,A,上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆,MN,的圆环上。现用水平力,F,拉住绳子上一点,O,，使物体,A,从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动。则在这一过程中，环对杆的摩擦力,F,1,和环对杆的压力,F,2,的变化情况是（）,A,F,1,保持不变，,F,2,逐渐增大,B,F,1,逐渐增大，,F,2,保持不变,C,F,1,逐渐减小，,F,2,保持不变,D,F,1,保持不变，,F,2,逐渐减小,20,例,5,：轻绳一端系在质量为,m,的物体,A,上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆,MN,的圆环上。现用水平力,F,拉住绳子上一点,O,，使物体,A,从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动。则在这一过程中，环对杆的摩擦力,F,1,和环对杆的压力,F,2,的变化情况是（,D,）,A,F,1,保持不变，,F,2,逐渐增大,B,F,1,逐渐增大，,F,2,保持不变,C,F,1,逐渐减小，,F,2,保持不变,D,F,1,保持不变，,F,2,逐渐减小,21,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,F,N,和细绳上的拉力,F,的变化情况是：（）,A,F,N,不变，,F,变大,B,F,N,不变，,F,变小,C,F,N,变大，,F,变大,D,F,N,变大，,F,变小,22,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,F,N,和细绳上的拉力,F,的变化情况是：（,B,）,A,F,N,不变，,F,变大,B,F,N,不变，,F,变小,C,F,N,变大，,F,变大,D,F,N,变大，,F,变小,23,练习,5,：,如图所示，,OA,为一遵守胡克定律的弹性轻绳，其一端固定在天花板上的,O,点，另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块,A,相连当绳处于竖直位置时，滑块,A,与地面有压力作用。,B,为一紧挨绳的光滑水平小钉，它到天花板的距离,BO,等于弹性绳的自然长度。现用水平力,F,作用于,A,，使之向右作直线运动，在运动过程中，作用,A,的摩擦力：,A,逐渐增大,B,逐渐减小,C,保持不变,D,条件不足，无法判断,24,练习,5,：,如图所示，,OA,为一遵守胡克定律的弹性轻绳，其一端固定在天花板上的,O,点，另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块,A,相连当绳处于竖直位置时，滑块,A,与地面有压力作用。,B,为一紧挨绳的光滑水平小钉，它到天花板的距离,BO,等于弹性绳的自然长度。现用水平力,F,作用于,A,，使之向右作直线运动，在运动过程中，作用,A,的摩擦力：（,C,）,A,逐渐增大,B,逐渐减小,C,保持不变,D,条件不足，无法判,25,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：（）,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,26,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,）,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,27,谢谢！,28,