高三物理第一轮专题复习：动态平衡

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1、七.动态平衡：动态平衡问题是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处于一系列的平衡状态。这类问题的特征是：“缓慢”移动。“缓慢”是指物体的速度极小，计算时可认为速度始终为零，也就是说没有加速度。因此，习题中出现“缓慢”移动都可以作为动态平衡处理。解此类动态平衡问题有五种典型的常见方法。—・力的合成法例1・一只质量为m的蚂蚁，在半径为R的半球形碗内缓慢爬行，当爬到距碗底高R/2的处时，则蚂蚁在该处受到的摩擦力大小为（）A.1V2B.mgV3V3C.—mgD.(1-—)mg二.正交分解法例1・如图，光滑的滑轮固定在天花板上，细

2、绳跨过定滑轮连接物体A,A和物体B静止与水平地血上，用f和Fn分别表示地面对物体B的摩擦力和支持力，现将B向左移动一小段距离，下列说法正确的是：（）A.f和Fn都变大B.f和Fn都变小C.f变大，Fn变小D.f减小，Fn变大三.整体法和隔离法例1.如图，轻绳的一端系在质量为m的物体上，另一端系在一个轻质圆环上，圆环套在粗糙水平杆MN上，现用水平力F拉绳上一点，使物体处于图中实线位置，然后改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线位置，圆坏仍在原来的位置不动，则在这一过程屮，水平拉力F、环与杆的摩擦力厂和环对杆的压力Fn的变化情况是（）A.F逐渐增大，FM呆持不

3、变，Fn逐渐增大；B.F逐渐增大，D逐渐增大，Fn保持不变;C.F逐渐减小，Fi逐渐增大，Fn逐渐减小；D.F逐渐减小，C逐渐减小，Fn保持不变。例2.上端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦），如图所示。现用水平力F作用于物体B±,缓慢拉开一小角度，此过程中斜面体与物体A仍然静止。则下列说出正确的是（）A.水平力F不变B.物体A所受斜面体的摩擦力一定变大C.物体A所受斜面体的作用力不变D.斜面体所受地面的支持力一定不变四.几何极值法：适用于三力中其中一个力的大小方向都不变，一个力的

4、方向不变，大小变化，另一个力大小方向都变化.1.如图，在轻绳的下端挂一金属小球，在结点0施加拉力F,使轻绳偏离竖直方向a角且保持a角不变，力F变化过程中小球始终处于平衡状态，如图所示.当拉力F为最小值时，结点0以上的那段绳的拉力大小为：（）A.mgsinaB.mgcosaC.mgtanaD・mg/tana2.如图所示，小球作细绳系住放在倾角为（）的光滑斜而上，当绳子从水平方向逐渐向上偏移吋，细绳上的拉力将：（）A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大，后减小D.先减小，后增大1.如图所示，一个重力G的匀质球放在光滑斜面上，斜面倾角为a,在斜面上有一光滑的不计

5、厚度的木板挡住球，使Z处于静止状态。今使倾角a不变，板与斜面的夹角卩缓慢增大，问：（1）在此过程中，挡板和斜面对球的压力大小如何变化？（2）挡板压力的最小值是多少？2.如图所示，两根相同的橡皮绳04、0B,开始夹角为0。，在0点处打结吊一重G=50N的物体后，结点。刚好位于圆心。AB（1）将A、B分別沿圆周向两边移至H、使ZAO/T=ZBOF=60。。欲使财&结点仍在圆心处，则此时结点处应挂多重的物体？（2）若将橡皮绳换成无明显弹性的轻绳，结点仍在圆心O,在结点处仍挂重GI方丿=50N的重物，并保持左侧轻绳在Q4'不动，缓慢将右侧轻绳从OB'沿圆周移动

6、，当右侧轻绳移动到什么位置吋右侧轻绳中的拉力最小？最小值是多少？3.如图，一根轻绳上端固定在O点，下端拴一个重为G的钢球A,球处于静止状态。现对球施加一个方向向右的外力F,使球缓慢偏移，在移动小的每一刻，都可以认为球处于0ccfiS平衡状态•如果外力F方向始终水平，最大值为2G,试分析:（1）轻绳张力T的大小取值范围.（2）在图中画出轻绳张力（T）与cosG的关系图象.二.相似三角形法则：适用于三个力中其中一个力大小方向都不变，另外两个力大小方向都改变；物体受到共面的力的作用而处于平衡状态，一方面表示这些力的有向线段将构成封闭的“力的多边形冷另一方面若

7、存在着与之相似的“几何多边形”，则可以利用相似多边形的“对应边成比例”的特性来表现平衡条件中的各个力之间的关系。I.如图所示，固定在水平面上的光滑半球，球心0的正上方固定一个小定滑轮，细绳一端拴一小球，小球置于半球面上的A点，另一端绕过定滑轮，如图所示。今缓慢拉绳使小球从A点滑向半球顶点（未到顶点），则此过程屮，小球对半球的压力大小N及细绳的拉力T大小的变化情况是（）A.N变大，T变大B.N变小，T变大C.N不变，T变小D.N变大，T变小2.如图所示，竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的质点A,在Q的正上方的P点用丝线悬挂另一质点B.A、B两质点因为带电而相

8、互排斥，致使悬线与竖直方向成。角，由于缓慢漏电使A、B两质点的带电量逐渐减小.在电荷漏完Z前悬