四招破解共点力作用下的动态平衡问题

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1、Z息慧四招破解共点力作用下的动态平衡问题◇山东省枣庄市第二中学孙海峰物体在共点力作用下处于平衡佳选择，例如在静力学问题中一般选状态的条件是物体所受合外力为零，合外力多的方向为一个坐标轴的方加速度为零，而跟物体的速度大小无向，而在动力学问题中_般选加速度关。共点力平衡问题是各个力均为恒；或初速度方向为一个坐标轴的方向。力，在恒定共点力作用下的平衡称为标准平衡态，另一种平衡是物体受到j解对小船进行受力分析，建的几个共点力是变化的，但物体总保持平衡即满足合外力是零的条件，这图解法适用于变量较多．但又有种平衡叫做动态平衡，此类题中常常特点的动态平衡问题其特点为：有一

2、些具有明显特征的词语，如“缓1．三个共点力(或能转化为三个慢移动”、“匀速运动”等。共点力作用：Yf共点力)作用下的动态平衡问题：下的动态平衡问题中，由于变量比较2．有一个力大小、方向均不变；多，所以通常用一些特殊的方法进行3．有另外一个力的方向始终不变求解，但总是离不开数学求解物理问以上三点必须同时满足才能用题的两个基本模式：解析法和图象图解法进行求解。用图解法解题时一法，只不过针对不同特点的试题我们；Img般先画出初始状态的三角形．然后根采取更具针对性的方法。下面我们把据方向发生改变的那个力的变化情l求解共点力作用下的动态平衡问题况依次作出几个矢量三角形

3、(一般应方法归纳为四类：含力具有极值的状态)．最后根据矢量三角形中边长的变化判断力的大I(一)析法小的变化情况———卜—————————一(、侧如图3N示，半圆形支架fl__③在高中阶段的共点力作用下的}cos0DCB上有两绳OA和OB结于圆心0．下动态平衡问题中．用解析法仅限于解悬重为G的物体．使OA绳固定不动．变量数较少(主要是两个变量或能转将OB绳的端沿半圆支架从水平位化为两个变量)的题目．我们通过建j置逐渐移至竖直位置的过程中．OA立直角坐标系．在两个坐标轴方向上绳和OB绳的拉力大小如何变化?各列一个方程．通过解方程组获得两C个变量的变化情况辩解析法

4、是解决共点力平衡J如图1所示，在岸边用绳、扩通过一定滑轮牵引一只小船匀速靠D0岸．设在小船靠岸的过程中小船所受阻力恒定不变．试分析小船在靠岸过程中绳子拉力大小和小船所受浮力图3的变化情况物理教学探讨》高中学生版．．．．。．．．．6．4．．．．：lI．．．。．。．。．．．．．一Z程中．试分析小球对半球的压力和绳当研究对象为两个或两个以上解蓼以结点0为研究对象，进子拉力如何变化。的物体时．常需要灵活采I_}j整体法和行受力分析知，结点存F(G)、、隔离法具体做法是：求内力时应优三个共点力作用下始终处于平衡状先考虑采用隔离法．求系统受到的外态，根据三力平衡的特点可

5、知、力时应优先考虑采用整体法的合力与小相等、方向相反，再用／—、(侧如图7所示，有一个直角矢量合成即可求出支架AOB．A0杆水平放置．表面粗糙，结点D在F、、个共点力的OB杆竖直向下．表面光滑。A0杆上套作用下处于平衡状态．根据图4中的图5有小环P,OB杆上套有小环Q．两环质矢量三角形可以看出．其中F=G．大解取小球为研究对象，对小量均为m．两环由一根质量可忽略、小、方向始终不变，且的方向不变，不可伸长的细绳相连．并在某一位置球进行受力分析：球受重力G、球面在OB向上逐渐靠近OC的过程中，F．平衡现将P环向左移一小段距离，两对小球的支持力F和绳子的拉力。一直

6、逐渐减小，而却是先变小后增环再次达到平衡．那么将移动后的平利用平行四边形将和合成F，则大，当DB与OA垂直时最小。衡状态和原来的平衡状态比较，A0G，如图6所示。可以看到由FN、T、杆对尸环的支持力和摩擦力厂的变成的力的三角形和由边长，J、R、h+R化情况是()构成的几何三角形相似．从而有：P图4，锄本题为三力的动态平衡问题，对学生分析问题、解决问题的能B力有了更高的要求，是高考热点。图7(，A．不变，废大三三鱼图6B．不变应小c．变大大在共点力作用下的动态平衡问：①G+D．变大小题中．对受一恒定外力和两方向都变G：②解以由两环和细绳组成的化的另两外力作用而

7、平衡的问题．由尺+^于题目中的变量较多．单纯应用平衡由①②两式分别得整体为研究对象．在直方向上始终条件列出解析方程．往往不易讨论清二力平衡，故FN=2mg，不变。以Q环为=G楚．而此类题目一般在已知量中给出研究对象．在重力、细绳拉力F和OB的边长的信息较多．在这种情况下．杆压力Ⅳ作，L}j下平衡．设细绳和竖直G我们采片j相似三角形法+方向的夹角为则肼向左移的过程作出物体受力的矢量三角形．然拉动小球的过程中，，J减小，R、h中将减小，故N=mgtan[3也将减小。再后找出相对应的相似几何三角形．再不变，【大j此碱小，大小不变。以南两环和细绳组成的整体为研究根据

8、矢量三角形和几何三角形对应{辫详物体受三个力而平衡．