专题十二动态平衡问题分析

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1、专题十二.动态平衡问题分析◎知识梳理1.所谓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始终处于一系列的平衡状态中.2.图解分析法对研究对彖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，在同一图屮做出物休在若干状态卜•力的平衡图（力的平行四边形），再由动态力的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.动态平衡中各力的变化情况是一种常见类型.总结其特点冇：合力大小和方向不变；一个分力的方向不变，分析另一个分力方向变化吋两个分力大小的变化悄况.用图解法具有简单、直观的优点.◎例题评析【例14]如图所示，质量

2、为m的球放在倾角为a的光滑斜面上，试分析挡板Ao与斜面间的倾角0多大时，Ao所受压力最小？【分析与解答】虽然题目问的是挡板A0的受力情况，但若直接以挡板为研究对象，因挡板所受力均为未知力，将无法得岀结论。以球为研究对象。球所受重力mg产生的效果有两个：对斜面产生了压力Fi,对挡板产生了压力F2。根据重力产生的效果将重力分解，如图所示。当挡板与斜面的夹角0由图示位置变化时，Fi大小改变，但方向不变，始终与斜面垂直，F2的大小、方向均改变（图中画出一系列虚线表示变化的F2）o由图可看出，当F2与Fi垂直时，挡板A0所受压力最小，最小压力F2=mgsina.根据力的平行四力形

3、法则或三角形法则，画一系列的图示在作题时是非常实用的。【例15]如图所示，滑轮本身的质量忽略不计，滑轮轴。安在一根轻木杆B上，一根轻绳Ac绕过滑轮，A端固定在墙上，且绳保持水平，C端下面挂一个重物，B0与竖直方向夹角e=45o,系统保持平衡。若保持滑轮的位置不变，改变0的大小，则滑轮受到木杆的弹力大小变化情况是（）a.只有角e变小，弹力才变大B.只有角0变大，弹力才变大c.不论角e变大或变小，弹力都变大D.不论角8变大或变小，弹力都不变【分析与解答】轻木杆B对滑轮轴0的弹力不一定沿着轻木杆B的线度本身，而应当是根据滑轮处于平衡状态来进行推断，从而得出其方向和大小。Ta=

4、Tc二G.TA和Tc夹角90。不变，所以Ta和Tc对滑轮作用力不变。而滑轮始终处于平衡，所以轻木杆B对滑轮作用力不变。即与8无关，选项D正确。【答案】D©能力训练1•如图所示，A.3两物体的质量分别为"X和加B，且〃A＞〃B，整个系统处于静止状态，滑轮的质量利一切摩擦均不计•如果绳一端由0点缓慢地向左移到卩点，整个系统重新平衡后,物体/的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角〃如何变化？0角变大〃角变小〃角不变〃角变小A.物体力的高度升高,B.物体/的高度降低,C.物体力的高度升高,D.物体力的高度不变,2.如图所示，用轻绳将小球悬于O点,偏离竖直方向60°角，小球处于平衡状

5、态，竖直方向的夹角〃是A.90°B.60°C.30°D.0°1.如图所示，竖直绝缘墙壁上有一固定的质点儿在/的正上方的P点用丝线悬挂另一质点B,A.8两质点因为带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成〃角,由于漏电使/、BB两质点的电荷量逐渐减少，在电荷漏电完毕Z前悬线对悬点P的拉力大小A.变小B.变大C.不变D.无法确定2.如图所示，重225N的物体G由0A和0B两根绳子拉着，绳OB始终保持沿水平方向.已知两根绳子能承受的最人拉力均为1500N,为了保持绳子不被拉断，绳子0A与竖直方向的夹角0的最人值应为多少?5.一个质量为m的物体受到三个共点力Fi、F2、F3的作用，这

6、三个力的大小和方向刚好构成如图所示的三角形，则这个物体所受的合力是A・2尺B.2F2C・0D.2F36.—物体静止在斜面上如图所示，当斜面的倾角e逐渐增大而物体仍静止在斜面上时A.物体所受重力和静摩擦力的合力逐渐增大B.物体所受重力和支持力的合力逐渐增大C・物体所受支持力和静摩擦力的合力逐渐增大D.物体所受重力、支持力和静摩擦力的合力逐渐增大7.把一个力分解为两个力Fi和F2,已知合力F=40N,分力Fi与合力F夹角为30。，若F2取某一数值，可使戸有两个大小不同的数值，则F2的取值范围是8.如图所示，光滑斜面固定，倾角为0,—质量为m的物体在一水平恒力F作用下静止其上

7、，则物体m对斜面的压力大小为：A.FB.mgcos0+Fsin0C.Feos0D.mgeos0