共点力作用下物体的平衡—动态平衡.pptVIP

二.动态平衡问题 “动态平衡”是指平衡问题中的一部分力是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，所以叫动态平衡，在题目中常常出现“缓慢”这样的字眼，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：把“动”化为“静”，“静”中求“动”． (1)图解法 对研究对象的状态变化过程中的若干状态进行受力分析，依据某一参量的变化(一般为某一角)，在同一图中作出物体在若干状态下的平衡力图(力的平形四边形或三角形)，再由动态的力的平行四边形或三角形的边的长度变化及角度变化确定某些力的大小及方向的变化情况。 （1）图解法 例题1 如图在倾角 的斜面上有一竖直挡板，在挡板和斜面之间放一光滑小球，在挡板缓慢逆时针转动直至挡板与斜面垂直过程中，小球对挡板和斜面的压力如何变化？ 变式1 如图一个均质球重为 ，放在光滑斜面上，倾角为 ，在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球。使之处于静止状态，今使板与斜面的夹角 缓慢增大，问：此过程中，球对挡板和球对斜面的压力如何变化？ (2)相似三角形法 对受三力作用而平衡的物体，先正确分析物体的受力，画出受力分析图，再寻找与力的三角形相似的几何三角形，利用相似三角形的性质，建立比例关系，把力的大小变化问题转化为几何三角形边长的大小变化问题进行讨论。 变式3 缓慢把小球向上拉，FAB和FN 如何变化？ 变式2 在共点力的合成实验中，如图，使弹簧秤b按图示的位置开始顺时针方向缓慢转90度角，在这个过程中，保持O点位置不动，a弹簧秤的拉伸方向不变，则整个过程中关于a、b弹簧的读数变化是（ ） A．增大，减小 B．减小，减小 C．减小，先减小后增大 D．先减小后增大 * * 共点力物体的平衡-动态平衡 学习目标 1.理解共点力的平衡条件 2.会选用恰当的物理方法分析处理 动态平衡问题 重点和难点 重点：物体在共点力作用下的平衡概念和动态平衡分析方法的理解与应用 难点：动态平衡分析方法的理解与应用 共点力物体的平衡-动态平衡 一.共点力物体的平衡 问题1 什么是共点力？举例说明． 几个力作用在物体上同一点或力的作用线相 交于同一点，这几个力叫共点力． 1．共点力 2．平衡状态 例题 在下列运动状态下，物体处于平衡状态的有 （ ） A．蹦床运动员上升到最高点时 B．秋千摆到最低点时 C．相对静止于水平匀速运动的传送带上的货物 D．宇航员景海鹏 、刘旺 、刘洋乘坐天宫一号在轨做圆周运动时 【思路点拨】一个物体处于平衡状态的特点是有两种情况：一种是保持静止，另一种是做匀速直线运动．“保持”静止与“瞬时” 静止是有区别的．蹦床运动员上升到最高点时，虽然速度为零，但加速度不为零，不属于平衡状态．秋千摆到最低点时，秋千同时做圆周运动，也不属于平衡状态．同理D选项也不正确．相对静止于水平匀速运动的传送带上的货物，加速度为零，速度保持不变，可知C选项正确． C 问题2 共点力作用下的平衡状态是什么? （1）静止：物体的速度和加速度等于零的状态． （2）匀速直线运动：物体的加速度为零，速度不为零且保持不变的状态． 3．平衡条件 问题3 我们知道了共点力作用下的平衡状态，那么共点力的平衡条件又是什么呢？ 物体所受合外力为零：F合=0． 问题4受到两个或多个共点力作用而处于平衡的物体，其受力各有什么特点？ 二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等，方向相反． 多力平衡：如果物体受多个力作用处于平衡，其中任何一个力与其余力的合力大小相等，方向相反． 三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反．这三个力的作用线必定在同一平面内，而且必为共点力． 三.处理动态平衡问题的基本方法 (1)图解法 (2)相似三角形法　 　 (3)解析法 解动态问题的关键是抓住不变量，依据不变的量来确定其他量的变化规律。 θ 例题2 如图所示，细绳AO、BO等长，A点固定不动，在手持 B 点沿圆弧向 C 点缓慢运动过程中，绳 BO 的张力将 ( ) A．不断变大 C．先变大再变小 B．不断变小 D．先变小再变大 D (2)相似三角形法例题3 一细绳一端固定在竖直放置的光滑圆环上的B点，另一端系一质量为m的小球于A点，小球穿过圆环，细绳与竖直方向的夹角为30°，如图所示，求细绳的拉力和环对小球的弹力． 【思路点拨】此题是静态平衡，小球所受共点力可构成一个矢量三角形，小球受力分析→矢量平移→力三角形和几何三角形相似→列方程求解． 解答:分析小球受力，如图所示，