高中物理 动态平衡问题图解法 新人教版必修11

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动态平衡“动态平衡”是指物体所受的力一部分是变力,是动态力,力的大小和方向均要发生变化,但变化过程中的每一时刻均可视为平衡状态,所以叫动态平衡,这是力平衡问题中的一类难题解决这类问题的一般思路是:化“动”为“静”,“静”中求“动”,常采用图解法求解。1.三角形图解法.恒力F+某一方向不变的力例 如图所示,在固定的、倾角为斜面上,有一块可以转动的夹板(不定),夹板和斜面夹着一个质量为m的光滑均质球体,试求:取何值时,夹板对球的弹力最小?【解析】对球体进行受力分析,然后对平行四边形中的矢量G和N1进行平移,使它们构成一个三角形,如图所示.由G的大小和方向均不变,而N1的方向不可变,当增大导致N2的方向改变时,N2的变化和N1的方向变化如图中的右图所示.显然,随着增大,N1单调减小,而N2的大小先减小后增大,当N2垂直N1时,N2取极小值,且N2min = Gsin.【答案】当=90时,甲板对球的弹力最小.恒力F+某一不变的相似关系(通常叫做相似三角形法)例 如图所示,竖直杆OB顶端有光滑轻质滑轮,轻质杆OA自重不计,可绕O点自由转动,OAOB。当绳缓慢放下,使AOB由00逐渐增大到1800的过程中(不包括00和1800)下列说法正确的是( )A绳上的拉力先逐渐增大后逐渐减小B杆上的压力先逐渐减小后逐渐增大C绳上的拉力越来越大,但不超过2GD杆上的压力大小始终等于G2.辅助圆图解法.恒力F+某一大小不变的力例 如图所示,在做“验证力的平行四边形定则”的实验时,用M、N两个测力计通过细线拉橡皮条的结点,使其到达O点,此时+=90然后保持M的读数不变,而使角减小,为保持结点位置不变,可采用的办法是( A )A 减小N的读数同时减小角B 减小N的读数同时增大角C 增大N的读数同时增大角D 增大N的读数同时减小角.恒力F+某一大小不变的角ACB例 如图所示的装置,用两根细绳拉住一个小球,两细绳间的夹角为,细绳AC呈水平状态.现将整个装置在纸面内顺时针缓慢转动,共转过90.在转动的过程中,CA绳中的拉力F1和CB绳中的拉力F2的大小发生变化,即( BCD )AF1先变小后变大BF1先变大后变小CF2逐渐减小DF2最后减小到零解析:
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