第二章第2单元受力分析共点力的平衡3.doc

第二章第3单元 受力分析 共点力的平衡（3）
【学习目标】
1、知道什么是动态平衡问题
2、熟练掌握动态平衡问题的两种处理方法
【教学内容】
一、什么是动态平衡问题
“动态平衡”是指物体所受力中的一部分力是变力，是动态力，力的大小或方向在不断变化，而物体仍时刻处于平衡状态所以叫动态平衡。
二、求解动态平衡问题的常用方法：

1、函数表达式讨论法：通过对题目中力的求解，写出力关于某个物理量（常为θ）的变化关系，然后讨论变化规律
【例1】如图所示，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，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程
中(　　 )
A．N1始终减小，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

【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A端位置不变，将C端位置沿水平方向缓慢地向右移动，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

【变式训练1】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( )
A．先变小后变大 B．先变小后不变
C．先变大后不变 D．先变大后变小

2、图解法:就是在对物体进行受力分析的基础上，根据平行四边形定则（或三角形定则 ）作出各力的方向和大小，并进一步分析力的变化情况的方法。
【例3】如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置，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(　 　)

A．B球对斜面的压力不变
B．A球对挡板的压力逐渐减小
C．A、B两球间的弹力逐渐增大
D．A球对斜面的压力逐渐减小

【变式训练2】如图所示，质量均为m的小球A、B用两根不可
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(　 　)
A．可能为mg B．可能为mg
C．可能为mg D．可能为mg
【总结】
(1)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。
(2)当大小方向均可改变的分力F1与方向不变、大小可变的分力F2垂直时，F1存在最小值。
【课后练习】

1．如图9所示，将球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上，当细绳由水平方向缓慢向上偏移至竖直方向的过程中，细绳上的拉力将 (　　)
A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大
2．如图所示，光滑水平地面上放有截面为圆周的柱状物体A，A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B，对A施加一水平向左的力F，整个装置保持静止．若将A的位置向左移动稍许，整个装置仍保持平衡，则(　 　)
A．水平外力F增大 B．墙对B的作用力减小
C．地面对A的支持力减小 D．B对A的作用力减小
3．半圆柱体P放在粗糙的水平面上，有一挡板MN，其延长线总是过半圆柱体的轴心O，但挡板与半圆柱体不接触．在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14是这个装置的截面图．若用外力使MN绕O点缓慢地逆时针转动，在Q到达最高位置前，发现P始终保持静止，在此过程中，下列说法中正确的是(　　)

图14
A．MN对Q的弹力大小保持不变
B．MN对Q的弹力先增大后减小
C．P、Q间的弹力先增大后减小
D．P所受桌面的作用力一直增大

4．如图所示，所受重力为G的均匀小球放在倾角为α的斜面
上，球被与斜面夹角为θ的木板挡住，球面、木板均光滑。若
使球对木板压力最小，则木板与斜面间夹角θ应为(　 　)
A．α B.－α C. D.＋α
）α
A
B
O
C
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5．如图所示，AO固定于天花板上CO下端的C点悬挂一质量为为m的物体，OB绳水平，现将B端缓慢移动，保持AO绳与竖直方向的夹角保持不变，下列说法中正确的时（ ）
A、AO绳的拉力将逐渐变小 B、AO绳的拉力保持不变
C、AO绳的拉力将逐渐变大 D、BO绳的拉力将逐渐变大
E、BO绳的拉力将先变大后变小 F、BO绳的拉力将先变小后变大

6．如左图所示，一辆质量为M的汽车沿水平面向右运动，通过定滑轮将质量为m的重物A缓慢吊起。在吊起重物的过程中，图中关于绳子的拉力FT、汽车对地面的压力FN和汽车受到的摩擦力Ff随细绳与水平方向的夹角θ变化的图象中正确的是(　 　)

7．如图所示，在一根粗糙的水平直杆上套有两个质量均为m的铁环，两铁环上系着两根等长细线，共同拴住质量为M的小球，两铁环与小球都处于静止
状态。现想办法使得两铁环间距离增大稍许而同时仍能保持系统平衡，
则水平直杆对铁环的支持力FN和摩擦力Ff的可能变化是(　 　)
A．FN不变 B．FN增大 C．Ff增大 D．Ff不变