动态平衡、整体法和隔离法

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1、word资料下载可编辑第一部分动态平衡、平衡中的临界和极值问题　　一、平衡物体的动态问题　　(1)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。在这个过程中物体始终处于一系列平衡状态中。　　(2)动态平衡特征：　　一般为三力作用，其中一个力的大小和方向均不变化，一个力的大小变化而方向不变，另一个力的大小和方向均变化。　　(3)平衡物体动态问题分析方法：　　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，常用的分析方法有解析法和图解法。　　　　　晶品质心_新浪博客　　解析法的

2、基本程序是：对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡方程，求出应变物理量与自变物理量的一般函数关系式，然后根据自变量的变化情况及变化区间确定应变物理量的变化情况。　　图解法的基本程序是：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。　　　　【例】如图所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水

3、平直杆MN上。现用水平力F拉着绳子上的一点O，使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环A始终保持在原位置不动。则在这一过程中，环对杆的摩擦力Ff和环对杆的压力FN的变化情况是(  )　　A、Ff不变，FN不变      B、Ff增大，FN不变　　C、Ff增大，FN减小      D、Ff不变，FN减小　　【解析】以结点O为研究对象进行受力分析如图(a)。　　由题可知，O点处于动态平衡，则可作出三力的平衡关系图如图(a)。　　由图可知水平拉力增大。　　　　以环、绳和小球构成的整体作为研究对象，作受力

4、分析图如图(b)。　　由整个系统平衡可知：FN=(mA+mB)g；Ff=F。　　即Ff增大，FN不变，故B正确。　　【答案】B　　　　　晶品质心_新浪博客专业技术资料word资料下载可编辑　 　　(1)图解分析法　　对研究对象在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，在同一图中作出物体在若干状态下力的平衡图(力的平行四边形)，再由动态力的平行四边形各边长度变化及角度变化确定力的大小及方向的变化情况。　　　　　晶品质心_新浪博客　　动态平衡中各力的变化情况是一种常见题型。总结其特点有：合力

5、大小和方向都不变；一个分力的方向不变，分析另一个分力方向变化时两个分力大小的变化情况。用图解法具有简单、直观的优点。例1、如图所示，光滑水平地面上放有截面为圆周的柱状物体A，A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B，对A施加一水平向左的力F，整个装置保持静止．若将A的位置向左移动稍许，整个装置仍保持平衡，则(　　)　　A．水平外力F增大　　B．墙对B的作用力减小　　C．地面对A的支持力减小　　D．B对A的作用力减小　　解析：受力分析如图所示，A的位置左移，θ角减小，FN1＝Gtanθ，FN1减小，B项正确；FN

6、＝G/cosθ，FN减小，D项正确；以AB为一个整体受力分析，FN1＝F，所以水平外力减小，A项错误；地面对A的作用力等于两个物体的重力，所以该力不变，C项错误．本题难度中等．　　答案：BD　　　　　晶品质心_新浪博客2、如图所示，木棒AB可绕B点在竖直平面内转动，A端被绕过定滑轮吊有重物的水平绳和绳AC拉住，使棒与地面垂直，棒和绳的质量及绳与滑轮的摩擦均可忽略，如果把C端拉至离B端的水平距离远一些的C′点，AB仍沿竖直方向，装置仍然平衡，那么AC绳受的张力F1和棒受的压力F2的变化是(  )　　A、F1

7、和F2均增大　　　　B、F1增大，F2减小　　C、F1减小，F2增大　　　D、F1和F2都减小【例3】如图所示装置，两根细绳拴住一球，保持两细绳间的夹角不变，若把整个装置顺时针缓慢转过90°，则在转动过程中，CA绳的拉力FA大小变化情况是　 　，CB绳的拉力FB的大小变化情况是　　。　　【解析】取球为研究对象，由于球处于一个动态平衡过程，球的受力情况如图所示：重力mg，CA绳的拉力FA，CB绳的拉力FB，这三个力的合力为零，根据平衡条件可以作出mg、FA、FB组成矢量三角形如图所示。　　将装置顺时针缓慢转

8、动的过程中，mg的大小方向不变，而FA、FB的大小方向均在变，但可注意到FA、FB两力方向的夹角θ不变。那么在矢量三角形中，FA、FB的交点必在以mg所在的边为弦且圆周角为π－θ专业技术资料word资料下载可编辑的圆周上，所以在装置顺时针转动过程中，CA绳的拉力FA大小先增大后减小；CB绳的拉力FB的大小一直在减小。　　(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