高中物理必修一力的合成分解3.5动态平衡.pptVIP

动态平衡 * 动态平衡问题的分析方法 例2 (双选)重为G的物体系在两根等长的细绳OA、OB上，轻绳的A端、B端挂在半圆形的支架上，如图3－5－5所示，若固定A端的位置，将绳OB的B端沿半圆形支架从水平位置逐渐移至竖直位置C的过程中，则(　　) 图3－5－5 A．OB绳上的拉力先增大后减小 B．OB绳上的拉力先减小后增大 C．OA绳上的拉力先增大后减小 D．OA绳上的拉力不断减小 【精讲精析】　绳子OA的拉力FA和绳子OB的拉力FB的合力F始终与G大小相等、方向相反，随B沿半圆形支架从水平位置逐渐移至C的过程中，合力F与FA、FB的关系如图3－5－6所示．从图可以看出FB先减小后增大，FA逐渐减小． 图3－5－6 【答案】　BD 【方法总结】　(1)动态平衡问题的特点：物体只受三个力的作用，其中一个分力F(合力)始终不变，一个力F1方向不变，另一个分力F2大小、方向都在变，且当F2与F1垂直时，F2取得最小值． (2)处理动态平衡问题的方法是图解法，具体步骤如下： ①选取研究对象，画出物体初始状态的受力图． ②根据物体的平衡构成平行四边形． ③确定各力的变化情况，即确定哪个力不变(合力)，哪个力的方向不变，哪个力的大小、方向都变化． ④围绕不变的力，根据已知方向的改变，变化平行四边形(或三角形)的边角，以确定对应力的变化情况． 有关平衡的临界问题 例3 (单选)三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图3－5－7所示．其中OB是水平的，A端、B端都固定，若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳(　　) A．必定是OA B．必定是OB C．必定是OC D．可能是OB，也可能是OC 【精讲精析】　法一：三根绳子能承受的最大拉力相同，在增大C端物体质量的过程中，判断谁先断，实际是判断三根绳子谁承担的拉力最大．O点所受三力如图3－5－8甲所示，由于三力平衡，即F1与F2的合力F与F3相平衡，从图中直接看出，F1是直角三角形的斜边，F2、F3均为直角边，因此F1必大于F2和F3.当增大C端重物质量时，OA首先承受不住，先断，选A. 法二：三力F1、F2、F3平衡，则首尾相接必成一封闭三角形，如图乙所示，由图看出F1是直角三角形的斜边，最大，因而OA先断． 图3－5－8 法三：F1沿水平和竖直两方向正交分解，如图丙所示，F1的水平分量与F2平衡，则有F1＞F1x＝F2；同理F1的竖直分量与F3平衡，有F1＞F1y＝F3，因此F1最大，OA先断． 【答案】　A 【方法总结】　三种解法各有所长，故在具体问题中可结合题目中的具体条件灵活选择一种方法求解．在三力平衡问题中，三个力一般构成直角三角形，这时可利用直角三角形的知识解决问题．如果三力不能构成直角三角形，这时可考虑用相似三角形的方法尝试解决． 变式训练　(单选)搬运工用砖卡搬砖头时，砖卡对砖头的水平作用力为F，如图3－5－11所示，每块砖的质量为m，设所有接触面间的动摩擦因数均为μ，则第二块砖对第三块砖的摩擦力大小为(　　) 图3－5－11 *