高一物理必修一專題：共點(diǎn)力的動態(tài)平衡

專題：共點(diǎn)力的動態(tài)平衡問題絳縣高級中學(xué)薛文慧某運(yùn)動員雙手握單杠做引體向上，當(dāng)兩手間距離增大時雙臂用力如何變化呢？生活常識共點(diǎn)力的動態(tài)平衡問題：指通過控制某些物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢變化，而在這個過程中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài)中。導(dǎo)O導(dǎo)舉例：木板一端在被緩慢抬高的過程中，小木塊始終靜止在木板上，處于一系列的平衡狀態(tài)中，達(dá)到動態(tài)平衡（動中有靜）。在這個過程中，小木塊受到的彈力和摩擦力會發(fā)生變化，本節(jié)課重點(diǎn)學(xué)習(xí)用解析法，圖解法解決此類問題。溫馨提示：期末考試，高考高頻考點(diǎn)哦思例題：如圖所示,豎直墻與平板成α角,中間夾著一個重為G的小球,豎直墻與平板光滑.問題1：小球受到墻和平板所給支持力F1,F2的大小分別是多少？αF1F2mg解：取小球?yàn)檠芯繉ο髏anα=mg/F1

小球受到墻所給支持力F1=mg/tanαsinα=mg/F2小球受到平板所給支持力F2=mg/sinα思當(dāng)平板緩慢轉(zhuǎn)至水平的過程中，α角逐漸增大，sinα，tanα增大，mg不變，所以F1,F2逐漸減小，根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)推桨宓膲毫σ捕贾饾u減小。問題2：若

,在平板緩慢轉(zhuǎn)至水平的過程中,小球?qū)推桨宓膲毫θ绾巫兓?？解：由問題1可知：小球受到墻所給支持力F1=mg/tanα

小球受到平板所給支持力F2=mg/sinα（溫馨提示：當(dāng)時，sinα，tanα隨α的增大而增大，cosα隨α的增大而減?。┙馕龇ㄋ祭}：如圖所示,豎直墻與平板成α角,中間夾著一個重為G的小球,豎直墻與平板光滑.問題1：小球受到墻和平板所給支持力F1,F2的大小分別是多少？αF1F2mg解：取小球?yàn)檠芯繉ο髏anα=mg/F1

小球受到墻所給支持力F1=mg/tanαsinα=mg/F2小球受到平板所給支持力F2=mg/sinα1.仿照解決平衡問題的方法，對研究對象進(jìn)行受力分析2.再根據(jù)物體的平衡條件列式求解，得到變量和自變量的函數(shù)表達(dá)式（如F1=mg/tanα）思當(dāng)平板緩慢轉(zhuǎn)至水平的過程中，α角逐漸增大，sinα，tanα增大，mg不變，所以F1,F2逐漸減小，根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)推桨宓膲毫σ捕贾饾u減小。問題2：若

,在平板緩慢轉(zhuǎn)至水平的過程中,小球?qū)推桨宓膲毫θ绾巫兓拷猓河蓡栴}1可知：小球受到墻所給支持力F1=mg/tanα

小球受到平板所給支持力F2=mg/sinα（溫馨提示：當(dāng)時，sinα，tanα隨α的增大而增大，cosα隨α的增大而減?。?.最后根據(jù)自變量（α角）的變化確定變量（F1）的變化。O圖解法：是在同一圖中作出物體在若干狀態(tài)下所受的力的三角形定則，由各邊的長度變化及角度變化來確定力的大小和方向的變化情況。解:1.先對小球進(jìn)行受力分析如圖所示,將力F1，F(xiàn)2平移把小球受到的三個力放在一個三角形中。2.在平板從豎直方向以O(shè)點(diǎn)為軸順時針緩慢轉(zhuǎn)動至水平的過程中,力F1的方向保持水平不變,力F2的方向順時針轉(zhuǎn)動,如圖所示。3.由圖可知平板在旋轉(zhuǎn)過程中，力F1，F(xiàn)2都在減小，也就是小球?qū)推桨宓膲毫Χ荚谥饾u減小。思F1F2mgF2F1總結(jié)：解決動態(tài)平衡問題的一般步驟：

1.分析靜態(tài)平衡的受力特征；

2.根據(jù)合成法或分解法進(jìn)行力的處理，得到力的平行四邊形或平衡方程；

3.通過解析法或圖解法分析各力的變化情況。評1.(多選)如圖所示，在斜面上靜止著一物塊，斜面對物塊的支持力和摩擦力分別為FN和f．如果增大