力的动态平衡专题.ppt

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1、力的动态平衡1.知道什么是动态平衡，了解动态平衡的常见题型2.掌握各种解动态平衡的方法及适用条件教学目标1.平衡状态2.平衡条件3.三力平衡的几个推论4.静态平衡解题方法①合成、分解法②矢量三角形③相似三角形④正交分解法⑤整体隔离法知识回顾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的变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态．这是力平衡问题中的一类难题．解决这类问题的一般思路是:化“动”为“静”，“静”中求“动”。什么是动态平衡动态平衡的常见问题：①动态分析；②临界问题；③极值分析。解动态问题的关键是抓住不变

2、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：①图解法；②相似三角形；③正交分解法。常见问题及解题策略21F1F21.“滑轮”:(1)跨过滑轮的轻绳上有大小相等的张力(F1=F2)(2)两轻绳方向与滑轮轴线方向的偏角相等(1=2)2.“结点”:几根绳子在端点打结,形成结点(1)几根绳子上的张力不一定相等(F1F2)(2)几根绳子的偏角不一定相等(12)12F1F2“滑轮”和“结点”【例1】如图所示，光滑的小球静止在斜面和竖直放置的木板之间，已知球重为G，斜面的倾角为θ，现使木板沿逆时针方向绕O点缓慢移动，

3、求小球对斜面和挡板的压力怎样变化？这种题型有什么特点吗？一、图解法（动态三角形）题型特点：（1）物体受三个力（2）有一个力是恒力（往往是重力）（3）一个力的方向不变（4）第三个力的大小方向变化一、图解法（动态三角形）【例1】如图所示，光滑的小球静止在斜面和竖直放置的木板之间，已知球重为G，斜面的倾角为θ，现使木板沿逆时针方向绕O点缓慢移动，求小球对斜面和挡板的压力怎样变化？你能总结一下解题步骤吗？一、图解法（动态三角形）解题步骤：（1）明确研究对象。（2）分析物体的受力。（3）用力的合成或力的分解作平行四边形（也可简化为矢量三角形）。

4、（4）在合成后的三角形中找到变化的角，画出变化后的三角形（5）根据有向线段的长度变化判断各个力的变化情况。一、（图解法）动态三角形注意几点：（1）哪个是恒力，哪个是方向不变的力，哪个是方向变化的力。（2）正确判断力的变化方向及方向变化的范围。（3）力的方向在变化的过程中，力的大小是否存在极值问题。一、图解法（动态三角形）【变式训练】如图，电灯悬挂于O点，三根绳子的拉力分别为TA、TB、TC，保持O点的位置不变，绳子的悬点B也不变，则悬点A向上移动的过程中，下列说法正确的是（）A、TA、TB一直减少；B、TA一直增大，TB一直减少；C、

5、TA先增大后减少，TB先减少后增大；D、TA先减少后增大，TB一直减少；D一、图解法（动态三角形）【例2】在两个共点力的合成实验中，如图所示，用A、B两个测力计拉橡皮条的结点D，使其位于E处，α＋β＜90°，然后保持A的读数不变，当角α由图示位置逐渐减小时，欲使结点仍在E处，可采用的方法是()A．增大B的读数，减小β角B．减小B的读数，减小β角C．减小B的读数，增大β角D．增大B的读数，增大β角二、图解法2（画圆）B①受力特点：受三个力作用；一个力恒定不变（大小、方向不变）；一个力大小不变，一个力可变②方法：三力画出矢量三角形画圆二、

6、图解法2（画圆）题型特点：【变式训练】如图所示,轻杆BC一端用绞链固定于墙上,另一端有小滑轮C.重物系一轻绳经C固定在墙上A点.滑轮与绳的质量及摩擦均不计,若将绳端A点沿墙稍向上移动,系统再次平衡后,则()A.轻杆与墙的夹角减少B.绳的拉力增大,轻杆所受的压力减少C.绳的拉力不变,轻杆所受的压力减少D.绳的拉力不变,轻杆所受的压力不变BACDC二、图解法2（画圆）T=mgmgFNBACD二、图解法2（画圆）【例3】轻绳长为L，A端固定在天花板上，B端系一个重量为G的小球，小球静止在固定的半径为R的光滑球面上，小球的悬点在球心正上方距离

7、球面最小距离为h，则小球从球面底端缓拉到顶端的过程中，绳的拉力F及半球面对小球的支持力FN如何变化？三、相似三角形法GNT＝＝①受力特点：受三个力作用；一个力恒定不变（大小、方向不变），另两个力可变；力三角形与几何三角形相似三、相似三角形法题型特点：【变式训练】AC是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点，另一端B悬挂一重为G的重物，且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A，用力F拉绳，开始时∠BCA＞90°，现使∠BCA缓慢变小，直到杆BC接近竖直杆AC。此过程中，杆BC所受的力（）A.大小不变B.逐渐增大C.逐

8、渐减小D.先增大后减小FACBTmgN三、相似三角形法A【例4】如图所示，人站在岸上通过定滑轮用绳牵引小船，若水的阻力恒定不变，则在船匀速靠岸的过程中，绳的拉力和船受到的浮力如何变化？四、正交分解法四、正交分解法题型特点