2024年高中物理新教材同步 必修第一册第3章 专题强化 动态平衡问题.docx本文件免费下载 【共13页】

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小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com专题强化动态平衡问题[学习目标]1.掌握建构矢量平行四边形或三角形的方法,并能用图解法分析动态平衡问题(重点)。2.会用解析法、相似三角形法解决动态平衡问题(重难点)。一、用解析法解决动态平衡问题如图所示,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,使带有轻质光滑挂钩的物体C缓慢下降。当物体C缓慢下降过程中,两绳拉力之间的夹角如何变化?拉力大小如何变化?答案设物体C重为G,两绳中拉力为F1、F2。物体C缓慢下降过程中,两绳夹角θ将变小,由平衡条件和几何关系可得2F1cos=G解得F1=F2=G保持不变,两绳夹角θ变小,则cos变大,故绳上的拉力将变小。1.动态平衡:平衡问题中的一部分力是变力,是动态力,力的大小或方向缓慢变化,所以小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com叫动态平衡,这是共点力平衡问题中的一类题型。2.解析法(数学方法)步骤:(1)对物体受力分析。(2)列平衡方程写出各个力之间关系的解析式。(3)根据题目中已知力或夹角的变化,应用数学中的函数知识判断未知力的变化。例1如图所示,光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内,A端与水平面相切。穿在轨道上的小球在拉力F作用下,缓慢地由A向B运动,F始终沿轨道的切线方向,轨道对球的弹力为FN。在运动过程中()A.F增大,FN增大B.F减小,FN减小C.F增大,FN减小D.F减小,FN增大答案C解析小球行受力分析,受到重力、支持力和拉力的作用,如所示。对进它图根据共点力平衡件有:条FN=Gcosθ,F=Gsinθ,其中θ支持力为FN直方向的角,小球向上移,与竖夹当动时θ大,故变FN小,减F增大,故选C。例2(多选)如图所示,质量分别为m、M的甲、乙两个物体系在一根通过轻质光滑定滑轮的轻绳两端,甲放在水平地板上,乙被悬在空中,若将甲沿水平地板向左缓慢移动少许后,甲仍静止,则()A.绳中张力变小B.甲对地面的压力变大C.绳子对滑轮的力变大D.甲所受的静摩擦力变大小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com答案BD解析以物体乙究象,得到子力为研对绳张F=mg。以物体甲究象,受力分析如为研对图所示。由平衡件得地面甲的支持力条对FN=Mg-Fcosα,摩擦力静Ff=Fsinα,甲沿水平地板向左慢移少后缓动许α增大,由知得到数学识FN大,变Ff大,根据牛第三定律知甲变顿地面的力也大。由力的平行四形定知,子滑的力小,故对压变边则绳对轮变选B、D。二、用图解法解决动态平衡问题如图所示,前面用解析法进行了解答,请通过作图的方式来直观的展示出两绳拉力大小随夹角的变化规律。答案如图所示,作出矢量平行四边形,两拉力F1、F2的合力为F,由平衡条件可知F=G,物体C下降的过程中,θ不断减小,则F1、F2不断变小。用图解法处理三个共点力的动态平衡问题时,通常其中一个为恒力(如重力),另一个力方向不变,第三个力大小、方向都变化,通过作图分析各力的大小变化情况。例3(2022·大市高一期末连)如图所示,用网兜把足球挂在竖直墙面上,悬绳对网兜的拉力为FT,墙壁对足球的支持力为FN,若不计墙面摩擦,缓慢增加悬绳的长度,下列选项正确的是()小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.comA.FT和FN都增大B.FT和FN都减小C.FT减小,FN增大D.FT增大,FN减小答案B解析足球受力分析,如甲,足球受重力对图G、的拉力悬线FT和的支持力墙FN;出力画的矢量三角形,如乙,慢增加度程中,重力不,支持力的方向不,图缓悬绳长过变变悬线与壁的角小,由乙可知,墙间夹减图FT与FN均小,故变选B。例4(多选)用轻绳AO、BO悬挂一个重物,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从图所示位置沿支架逐渐移动到C点的过程中,绳OA和绳OB上的拉力大小的变化情况是()A....

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