高中物理動(dòng)態(tài)平衡專題

1、高中物理動(dòng)態(tài)平衡專題在有關(guān)物體平衡的問題中，有一類涉及動(dòng)態(tài)平衡。這類問題中的一部分力是變力，是動(dòng)態(tài)力，力的 大小和方向均要發(fā)生變化，故這是力平衡問題中的一類難題。解決這類問題的一般思路是：把“動(dòng)”化為 “靜”，“靜”中求“動(dòng)”。根據(jù)現(xiàn)行高考要求，物體受到往往是三個(gè)共點(diǎn)力問題，利用三力平衡特點(diǎn)討論 動(dòng)態(tài)平衡問題是力學(xué)中一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。一物體受三個(gè)力作用例1.如圖1所示，一個(gè)重力 G的勻質(zhì)球放在光滑斜面上，斜面傾角為，在斜面上有一光滑的不計(jì)厚度的木板擋住球，使之處于靜止?fàn)顟B(tài)。今使板與斜面的夾角緩慢增大，問：在此過程中，擋板和斜面對(duì)球的壓力大小如何變化？圖1-1高中例2. 一輕桿BQ其O端用光滑鍍鏈

2、固定在豎直輕桿 AO上，B端掛一重物，且系一細(xì)繩，細(xì)繩跨過桿頂A處的光滑小滑輪，用力F拉住，如圖2-1所示。現(xiàn)將細(xì)繩緩慢往左拉，使桿BOIf AO間的夾角0逐漸減少，則在此過程中，拉力F及桿BO所受壓力Fn的大小變化情況是()A. Fn先減小，后增大C. F先減小，后增大B .Fn始終不變D. F始終不變跟蹤練習(xí)1:如圖2-3所示，光滑的半球形物體固定在水平地面上， 球心正上方有一光滑的小滑輪， 輕 繩的一端系一小球，靠放在半球上的 A點(diǎn)，另一端繞過定滑輪，后用力拉住，使小球靜止.現(xiàn) 緩慢地拉繩，在使小球沿球面由 A到半球的頂點(diǎn)B的過程中，半球?qū)π∏虻闹С至?N和繩對(duì) 小球的拉力T的大小變化情

3、況是()。(A) N變大，T變小，(B) N變小，T變大(C) N變小，T先變小后變大圖2-3(D) N不變，T變小 例3.如圖3-1所示，在水平天花板與豎直墻壁間，通過不計(jì)質(zhì)量的柔軟繩子和光滑的輕小滑輪懸掛重物圖3- 1G=40NI,繩長(zhǎng)L=2.5m, O/=1.5m,求繩中張力的大小，并討論： (1)當(dāng)B點(diǎn)位置固定，A端緩慢左移時(shí)，繩中張力如何變化？ (2)當(dāng)A點(diǎn)位置固定，B端緩慢下移時(shí)，繩中張力又如何變化?例A.C.物體受四個(gè)力及以上4 .如圖所示，當(dāng)人向左跨了一步后人與物體保持靜止,地面對(duì)人的摩擦力減小 人對(duì)地面壓力增大B.地面對(duì)人的摩擦力增加D.繩對(duì)人的拉力變小跨后與垮前相比較,跟蹤

4、練習(xí)2：如圖所示，程中A繩子的拉力不斷增大C船受的浮力減小小船用繩牽引.設(shè)水平阻力不變,在小船勻速靠岸的過B、繩子的拉力保持不變D、船受的浮力不變F連接體問題例5有一個(gè)直角支架 AOB AO是水平放置，表面粗糙.OB豎直向下，表面光滑.OA±套有小環(huán)P, OBg有小環(huán) Q兩環(huán)質(zhì)量均為 my兩環(huán)間由一根質(zhì)量可以忽略.不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩相連，并在某一位置平衡，如 圖所示.現(xiàn)將 P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，那么移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)相比 較，AO取P的支持力Fn和細(xì)繩上的拉力 F的變化情況是：A. Fn不變，F(xiàn)變大 B . R不變，F(xiàn)變小C. Fn變大，F(xiàn)變大 D . F

5、n變大，F(xiàn)變小 跟蹤練習(xí)3:如圖所示，輕繩的兩端分別系在圓環(huán)A和小球B上，圓環(huán)A套在粗糙的水平直桿 MNE現(xiàn)用水平力F拉著繩子上的一點(diǎn) Q使小球B從圖示實(shí)線位置緩慢上升到虛線位置，但圓環(huán)A始終保持在原位置不動(dòng)，則在這一過程中，環(huán)對(duì)桿的摩擦力E和環(huán)對(duì)桿的壓力 Fn的變化情況（A. Ff不變, C. Ff增大,Fn不變Fn減小B. Ff增大，F(xiàn)n不變D. Ff不變，F(xiàn)n減小四與靜摩擦有關(guān)例6 .如圖所示, 質(zhì)量和摩擦） 靜止不動(dòng)，則6表面粗糙的固定斜面頂端安有滑輪，兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過滑輪（不計(jì)滑輪的P懸于空中,（）Q放在斜面上，均處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)用水平向左的恒力推A. Q受到的摩擦力可能

6、變小C.輕繩上拉力一定變小B. Q受到的摩擦力可能變大D.輕繩上拉力一定不變Q時(shí)，P、Q仍跟蹤練習(xí)4如圖所示，A是一質(zhì)量為 M的盒子，B的質(zhì)量為，A B用細(xì)繩相連，跨過光滑的定滑輪，A置于傾角0= 30°的斜面上，B懸于斜面之外而處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)在向A中緩慢加入沙子，整個(gè)系統(tǒng)始終保持靜止，則在加入沙子的過程中A.繩子拉力逐漸減小B. A對(duì)斜.面的壓力逐漸增大!高中C. A所受的摩擦力逐漸增大D. A所受的合力不變課后練習(xí)：i.如圖所示，電燈懸掛于兩墻之間，更換繩 點(diǎn)位置不變，則 A點(diǎn)向上移時(shí)，繩 OA的拉力（A.逐漸增大B .逐漸減小C.先增大后減小D .先減小后增大2.如圖所示，電

7、燈懸于兩壁之間，保持O點(diǎn)及點(diǎn)向上移動(dòng)，則：OA使連接點(diǎn) A向上移，但保持）OB繩的位置不變，而將繩端 AA.B.C.D.繩 繩 繩 繩OA3.如圖所示,OA所受的拉力逐漸增大OA所受的拉力逐漸減小OA所受的拉力先增大后減小OA所受的拉力先減小后增大質(zhì)量不計(jì)的定滑輪用輕繩懸掛在繞過滑輪后，另一端固定在墻上但使A段繩子始終保持水平, A.若B向左移，F(xiàn)t將增大 B.若B向右移，F(xiàn)t將增大 C.無論B向左、向右移，A點(diǎn)，若改變 則可以判斷懸點(diǎn)BB點(diǎn)，另一條輕繩一端系重物 C,B點(diǎn)位置使滑輪位置發(fā)生移動(dòng)，B所受拉力Ft的大小變化情況是：Ft都保持不變D.無論B向左、向右移，F(xiàn)t都減小4.如圖所示，繩子

8、的兩端分別固定在天花板上的A B兩點(diǎn)，開始在繩的中點(diǎn) O掛一重物G,繩子OA OB的拉力分別為Fi、F20若把重物右移到 O點(diǎn)懸掛（O A O B ）,繩O A和O B中的拉力分別為F1和F2 ,則力的大小關(guān)系正確的是:A. FiFi ,F2 F2 B.FiFi，F(xiàn)2F2C. FiFi ,F2F2 D.FiFi , F25.重力為G的重物D處于靜止?fàn)顟B(tài)。如圖所示,+ 3<90°。現(xiàn)保持 a角不變，改變 3角,AC和BC兩段繩子與豎直方向的夾角分別為a和3。a使3角緩慢增大到90° ,在3角增大過程中，AC的張力T1 , BC的張力T2的變化情況為：A.T1逐漸增大,T

9、2也逐漸增大B.T1逐漸增大,T2逐漸減小C.T1逐漸增大,丁2先增大后減小D.T1逐漸增大,丁2先減小后增大6.如圖所示，均勻小球放在光滑豎直墻和光滑斜木板之間，木板上端用水平細(xì)繩固定，下端可以繞 O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在放長(zhǎng)細(xì)繩使板轉(zhuǎn)至水平的過程中 （包括水平）：A.小球?qū)Π宓膲毫χ饾u增大且恒小于球的重力B.小球?qū)Π宓膲毫χ饾u減小且恒大于球的重力高中C.小球?qū)Φ膲毫χ饾u增大D.小球?qū)Φ膲毫χ饾u減小7 .如圖所示，在粗糙水平地面上放著一個(gè)截面為半圓的柱狀物體A, A與豎直擋板之間放一光滑圓球 B,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)對(duì)擋板加一向右的力F,使擋板緩慢向右移動(dòng)，B緩慢上移而 A仍保持靜止。設(shè)A, A

10、的左端緊靠豎直墻，A與地面對(duì)A的摩擦力為Fi, B對(duì)A的作用力為F2,地面對(duì)A的支持力為F3。在此過程中：A. Fi緩慢減小，F(xiàn)3緩慢增大B. Fi緩慢增大，F(xiàn)3保持不變C. F2緩慢增大，F(xiàn)3緩慢增大D. F2緩慢減小，F(xiàn)3保持不變8 .如圖所示，在粗糙水平地面上放著一個(gè)截面為四分之一圓弧的柱狀物體豎直墻之間放一光滑圓球B,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（）A.千B對(duì)墻的壓力增大B.物體A與球B之間的作用力減小C.地面又物體A的摩擦力減小D.物體A對(duì)地面的壓力減小9 .如圖所示，一根自然長(zhǎng)度為I。的輕彈簧和一根長(zhǎng)度為 a的輕繩連接，彈簧的上端固定在天花板的O點(diǎn)上，P是位于O點(diǎn)正下方

11、的光滑輕小定滑輪，已知O2 1。+a.現(xiàn)將繩的另一端與靜止在動(dòng)摩擦因數(shù)恒定的水平地面上的滑塊 A相連，滑塊對(duì)地面有壓力作用. 再用一水平力F作用于A使之向右做直線運(yùn)動(dòng)（彈 簧的下端始終在 P之上），對(duì)于滑塊A受地面滑動(dòng)摩擦力下列說法中正確的是（）A.逐漸變小B.逐漸變大C.先變小后變大D.大小不變高中的方向不變，但方向不變，始終與斜面垂直。F2的大小、F）、BO桿的支故F1方向持力Fn和懸掛重物的繩子的拉力（大小為G的作用，將Fn與G合成，其合力與F等值 反向，如圖2-2所示，將三個(gè)力矢量構(gòu)成封閉的三角形 （如圖中畫斜線部分），力的三角形與幾何三角形 OBAf似，利用相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例可得

12、:（如圖2-2所示,設(shè)AO高為H,BO長(zhǎng)為L(zhǎng),繩長(zhǎng)l ,）FnF,式中LlG H L均不變，l逐漸變小，所以可知Fn不變，F(xiàn)逐漸變小。正確答案為選項(xiàng)B圖2-2跟蹤練習(xí)例3、解析:取繩子c點(diǎn)為研究對(duì)角，受到三根繩的拉力,如圖3-2所示分別為F1、F2、F3,延長(zhǎng)繩AO交豎直墻于 D點(diǎn), 由于是同一根輕繩，可得：F1 F2 , BC長(zhǎng)度等于 CD ADK®等于繩長(zhǎng)。設(shè)角/ OAD為0 ;根據(jù)三個(gè)力平衡可得：F1:BF2Asin2sin 'C F "gAB-FDGC ,F3BCF"g角形 AOD中可知，OD ,E 、“ 。如果A端左移，AD圖32圖3-3AD變?yōu)槿鐖D33中虛線A D'所示，可知A D'不變,變?yōu)槿鐖D34虛線B' C'所示，可知 AD OD不變,例4、BCD跟蹤練習(xí)2、AC例5、B 跟蹤練習(xí)OD sin 3、B減小，sin減小，F(xiàn)1變大。如果B端下移，BC不變，F(xiàn)1不變。例6、ABD 跟蹤練習(xí)4、BD高中物理動(dòng)態(tài)平衡專題參考答案例1、解析：取球?yàn)檠芯繉?duì)象，如圖1-2所示，球受重力 G 斜面支持力F1、