高中物理 第三章 研究物体间的相互作用 微型专题 共点力平衡问题综合分析学案 粤教版必修1-粤教版高中必修1物理学案

微型专题 共点力平衡问题综合分析[学习目标] 1.进一步熟练掌握平衡问题的解法.2.会利用解析法和图解法分析动态平衡问题.3.会用整体法和隔离法分析多个物体的平衡问题.4.会分析平衡中的临界问题．一、动态平衡问题1．动态平衡：是指平衡问题中的一部分力是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，所以叫动态平衡，这是力平衡问题中的一类难题．2．基本方法：解析法、图解法和相似三角形法．3．处理动态平衡问题的一般步骤(1)解析法：① 列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式．② 根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况．(2)图解法：① 适用情况：物体只受三个力作用，且其中一个力大小、方向均不变，另一个力的方向不变，第三个力大小、方向均变化．② 一般步骤：a.首先对物体进行受力分析，根据三角形定则将三个力的大小、方向放在同一个三角形中．b.明确大小、方向不变的力，方向不变的力及方向变化的力的方向如何变化，画示意图．③ 注意：由图解可知，当大小、方向都可变的分力(设为 F1)与方向不变、大小可变的分力垂直时，F1有最小值．例 1 如图 1 所示，一小球放置在木板与竖直墙面之间．设墙面对球的压力大小为 FN1，木板对小球的支持力大小为 FN2.以木板与墙连接点为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置．不计摩擦，在此过程中( )图 1A．FN1始终减小，FN2始终增大B．FN1始终减小，FN2始终减小C．FN1先增大后减小，FN2始终减小D．FN1先增大后减小，FN2先减小后增大答案 B解析 方法一：解析法对球进行受力分析，如图甲所示，小球受重力 G、墙面对球的压力 FN1、木板对小球的支持力FN2而处于平衡状态．从图中可以看出，FN1＝，FN2＝θ 逐渐增大，tanθ 逐渐增大，故 FN1始终减小；θ 逐渐增大，sinθ 逐渐增大，故 FN2始终减小．选项 B 正确．方法二：图解法小球受重力 G、墙面对球的压力 FN1、木板对小球的支持力 FN2而处于平衡状态．由平衡条件知 FN1、FN2的合力与 G 等大反向，θ 增大时，画出多个平行四边形，如图乙，由图可知 θ 增大的过程中，FN1始终减小，FN2始终减小．选项 B 正确．针对训练 1 用绳 AO、BO 悬挂一个重物，BO 水平，O 为半圆形支架的圆心，悬点 A 和 B 在支架上．悬点 A 固定不动，将悬点 B 从图 2 所示位置逐渐移动到 C 点的过程中．分析绳 OA 和绳OB 上的拉力的大小变化情况．图 2答案 绳 OA 的拉力逐渐减小 绳 OB 的...