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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

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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...

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