平衡问题的解题思路.ppt

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1、平衡问题的解题思路滨海县五汛中学吴正荣平衡问题的解题思路:例2：如图所示，重力为G的电灯通过两根细绳OB与OA悬挂于两墙之间，细绳OB的一端固定于左墙B点，且OB沿水平方向，细绳OA挂于右墙的A点。求：当细绳OA与竖直方向成θ角时，两细绳OA、OB的拉力FA、FB分别是多大?解法一：根据力的合成根据题意,选择电灯受力分析,它分别受到重力G，两细绳OA、OB的拉力FA、FB，可画出其受力图，由于电灯处于平衡状态,则两细绳OA、OB的拉力FA、FB的合力F与重力大小相等，方向相反，构成一对平衡力。FA=G/CoSθFB=G/Cotθ

2、根据力的三角关系可得：解法二：根据力的效果分解根据题意,结点处受到电灯向下的拉力大小等于G，这个拉力产生了两个作用效果，方向如图所示,大小分别为F1，F2T=GF1F2F1=FA;F2=FBFAFB由几何关系可得F1=FA=G/CoSθF2=FB=G/Cotθ例2：如图所示，重力为G的电灯通过两根细绳OB与OA悬挂于两墙之间，细绳OB的一端固定于左墙B点，且OB沿水平方向，细绳OA挂于右墙的A点。求：①当细绳OA与竖直方向成θ角时，两细绳OA、OB的拉力FA、FB分别是多大?FA=G/CoSθFB=G/Cotθ解法三：正交分解G

3、θ例3：质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上，它与斜面的滑动摩擦因数为μ，在水平恒定推力F的作用下，物体沿斜面匀速向上运动。则物体受到的摩擦力是（）FNfFA、μmgcosθB、μ（mgcosθ+Fsinθ）C、Fcosθ-mgsinθD、μFsinθBCF1F2θG2G1θ巩固强化通过这个题，你感觉到最吃力的地方在哪里？受力分析？选坐标轴？还是列方程？先回顾一下每个知识点的要求，再做几个题训练一下（就用正交分解来做）：①如图所示，物体重G=100N，并保持静止．绳子AC与BC分别与竖直方向成30°角和60°角，则绳子AC和BC的

4、拉力分别为多大?②如图所示，一个重为G的小球用两根细绳OA、OB拴住处于静止状态，绳OA是水平的，求两根绳对小球的拉力．③如图所示，在倾角为的斜面上有一块竖直放置的挡板，在挡板和斜面间搁有一个重为G的光滑圆球，试求该球对斜面的压力和对挡板的压力．四、动态平衡的解题思路何谓动态平衡？物体在多个力作用下处于平衡状态，其中部分力发生变化，但物体始终处于受力平衡的状态。例4：如图所示．挡板AB和竖直墙之间夹有小球，球的质量为m，则挡板与竖直墙壁之间的夹角θ缓慢增加至θ=90°时，AB板及墙对球压力如何变化？关键字眼：缓慢、逐渐变化思路一

5、：试一下解析法是否可行（自己动手丰衣足食）点评：可以通过正交分解写出各个力的表达式，借助表达式中θ的变化分析各个力变化的情况。思路二：图解法物体受三个力作用：重力G，垂直于墙的弹力N1和垂直于挡板的弹力N2的作用，当挡板与竖直墙壁之间的夹角θ缓慢增加时物体可以看做处于一系列的动态平衡状态．即任意两个力的合力一定始终与第三个力等大反向，且构成矢量三角形。都逐渐减小N1’’重力大小方向均未发生变化（将其反向可看作另外两个力的合力），在整个变化过程中，可看作两个拉力的合力大小始终为G,方向始终竖直向上，且其中一个分力（N1）方向也始终

6、不变，大小随着F2的变化而变化，则构成的动态的矢量三角形如图。N1’N2’N2,,整个变化过程中，由平衡条件知，两个弹力的合力N大小方向都不变(等于G)，与向下的重力等大反向．据此可知作出几组平行四边形，反映出N1、N2的变化情况，如上图所示．当θ逐渐增大时，N2与竖直方向的夹角逐渐减小，N2→N′2→N″2；当θ＝90°时，N2＝N＝G＝mg，所以N2逐渐减小，N1逐渐减小．动态平衡问题的分析方法：(1)解析法：对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡方程，求出应变参量与自变参量的一般函数式，然后根据自变量的变化确定应变参量

7、的变化．(2)图解法：对研究对象进行受力分析，再根据平行四边形定则或三角形定则画出不同状态下的力的矢量图(画在同一个图中)，然后根据有向线段(表示力)的长度变化判断各个力的变化情况．图解法适用条件：质点在三个力作用下处于平衡状态，其中一个力恒定，一个力的方向不变，第三个力的大小和方向都变化的情况．具体做法是：合成两个变力，其合力与恒力等值反向．②若保持O点和细绳OB的位置，在A点下移的过程中，细绳OA及细绳OB的拉力如何变化?Ｂ′例5：接例2GGFBFA给出结论：FA、FB不断增大再练一个Ｂ′GGFBFA③保持O点和绳OA的位置

8、，在B点上移的过程中，细绳OA及细绳OB的拉力如何变化?由右图可得答案:FA不断减小，FB先减小后增大你答对了么？类型题：《单元测试》P5132题