第三章专题：动态平衡+2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册+.pptxVIP

专题：动态平衡

F

F₂大B

oR

θ

有→恒力

F₁

甲乙

FT2

mg

Fh

L

A

什么是动态平衡?

定义：动态平衡指通过控制某些物理量，使物体的

状态发生缓慢变化，而在这个过程中物体又始终处

于一系列的平衡状态，在问题描述中常用“缓慢”

关键词。

解决该类问题的总体思路：“化动为静，静中求动”。

01.02.03.04.

图解法解析法相似三角形法辅助圆法

目录/CONTENTS

图解法

模型：当物体受到三个共点力保持平衡时，其中一个力的大小

方向都不变，一个力的方向不变，一个力大小方向均改变

情况2:一个力恒定，方向不变的力与恒力不垂直，构建三角形，当恒力之外的两力垂直时，有极值

情况1:一个力恒定，方向

不变的力与恒力垂直，构建

直角三角形

(1)图解法：通过力的矢量图分析力的变化

【例题1】一个力恒定，方向不变的力与恒力垂直

挡板倾角越来越小，判断FN1、FN2大小如何变化。

F合=GFN2F合=G

FN1FN1

【例题2】维持α角不变，求F₁最小值。

一个力恒定，方向不变的力与恒力不垂直

板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中()

A.斜面对球的支持力逐渐增大

B.斜面对球的支持力逐渐减小

C.挡板对小球的弹力先减小后增大

D.挡板对小球的弹力先增大后减小

【练习】一个力恒定，方向不变的力与恒力不垂直

(多选)如图所示，在倾角为a的斜面上，放一质量为m的小球，小球和斜面及挡板间均无摩擦，当挡

解析：对小球受力分析知，小球受到重力mg、斜面

的支持力FN1和挡板的弹力FN2,如图，当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中，小球所受的合力为零，根据平衡条件得知，F1l和FN2的合力与重力mg大小相等、方向相反，作出小球在三个不同位置力的受力分析图，由图看出，斜面对小球的支持力FN1逐渐减小，挡板对小球的弹力FN2先减小后增大,当FN1和FN2垂直时，弹力FN2最小，故选项B、C正确，A、D错误。

FN2

FN)

mg

F

F=G

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解析法

(2)解析法：根据平衡关系式分析力的变化

模型：

(1)一个力大小、方向不变。

(2)其它二个力的方向均发生变化，相互垂直

解题思路：对研究对象的任意状态进行受力分析，建立平衡方

程，然后根据某一物理量的变化(一般是角度变化)确定待求量的变化。

向上爬的过程中()

A.屋顶对他的摩擦力不变

B.屋顶对他的摩擦力变大

C.屋顶对他的支持力不变

D.屋顶对他的支持力变大

【例题】

国家大剧院外部呈椭球型。假设国家大剧院的屋顶为半球形，一保洁人

员为执行保洁任务，必须在半球形屋顶上向上缓慢爬行(如图),他在

【详解】缓慢爬行认为任何时刻都处于平衡状态，

对人受力分析知

f=mgsinθN=mgcos8上爬过程中角逐渐减小，所以摩擦力逐渐减小，支持力逐渐增大，故ABC错误，D正确。

故选D。

力如何变化?

F=mgcosθ

=mgsinθF=μmgcosθ

车，由汽车底盘、液压举升机构、取力装置和货厢组成。如图所示，

在车厢由水平位置逐渐抬起的过程中，货物所受车厢的支持力和摩擦

【练习】

自卸式运输车是车厢配有自动倾卸装置的汽车，又称为翻斗车、工程

相似三角形法

(3)相似三角形法：利用相似三角形的比例关系分析力的变化

模型：

(1)一个力大小、方向不变。

(2)其它二个力的方向均发生变化，不垂直。

(3)与物体有关的几何三角形两边长度大小不变

解题思路：找到力三角形与几何三角形相似，根据对应边成

比例求解

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△TNB

△OBA

AABOB

【例题】

【练习】

如图，半径为R的光滑半球的正上方，离球面顶端距离为h的○点，用一

根长为l的细线悬挂质量为m的小球，小球靠在半球面上.试求小球对球面压力的大小。

FB

A

LF

Fn

A

OR

F

h

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辅助圆法

模型：一个力大小