高中物理动态平衡①图解法②相似三角形③绳结定活杆及极限问题④晾衣绳模型⑤正弦定理(矢量圆)⑥全反力、摩擦角[飞飞老师]图解法图解法:对研究对象进行受力分析,再根据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)的长度变化判断各力的变化情况。图解法使用特征:①三个力②其中一个力为恒力③另一个力方向不变,但大小发生变化④第三个力则随外界条件的变化而变化,包括大小和方向都变化。方法讲解:解答此类“动态型”问题时,一定要认清哪些因素保持不变,哪些因素是改变的,这是解答动态问题的关键【例1】:半圆形支架BCD上悬着两细绳OA和OB,结于圆心O,下悬重为G的物体,使OA绳固定不动,将OB绳的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直的位置C的过程中,如图所示,分析OA绳和OB绳所受力的大小如何变化?【答案】:OA绳子拉力逐渐变小,OB绳子拉力先变小后变大。【解析】:(1)分析力的情况,OG绳子拉力因为大小等于重力,方向始终竖直向下,属于大小方向都不变的力,OA绳子不动,OA绳子拉力属于方向不变的力,OB绳子方向变动,OB绳子拉力属于大小方向都改变的力,故符合图解法特征。(2)对结点O受力分析如图:TA是一直变小,而TB却是先变小后增大,当OB与OA垂直时TB最小。例题1、如图所示,一个重为G的匀质球放在光滑斜直面上,斜面倾角为α,在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态.今使板与斜面的夹角β缓慢增大,问:在此过程中,球对挡板和球对斜面的压力大小如何变化?2、如图所示,把球夹在竖直墙AC和木板BC之间,不计摩擦,球对墙的压力为FN1,球对板的压力为FN2.在将板BC逐渐放至水平的过程中,下列说法中,正确的是()A.FN1和FN2都增大B.FN1和FN2都减小C.FN1增大,FN2减小D.FN1减小,FN2增大3、如图所示,三段绳子悬挂一物体,开始时OA、OB绳与竖直方向夹角=30,现使O点保持不动,把OB绳子的悬点移到竖直墙与O点在同一水平面的C点,在移动过程中,则关于OA、OB绳拉力的变化情况,正确的是()A.OA绳上的拉力一直在增大B.OA绳上的拉力先增大后减小C.OB绳上拉力先减小后增大,最终比开始时拉力大D.OB绳上拉力先减小后增大,最终和开始时相等4、如图所示,小球用细绳系住放在倾角为的光滑斜面上,当细绳由水平方向逐渐向上偏移时,细绳上的拉力将()A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大5、如图所示,电灯悬挂于两壁之间,更换水平绳OA使连结点A向上移动而保持O点的位置不变,则A点向上移动时()A.绳OA的拉力逐渐增大;B.绳OA的拉力逐渐减小;C.绳OA的拉力先增大后减小;D.绳OA的拉力先减小后增大。相似三角形相似三角形:相似三角形法也是三角形的一种,该方法是构建一个力的矢量三角形和另外一个几何三角形相似,通过几何三角形的边长变化来讨论矢量三角形中力的变化。使用特征:相似三角形法适用的题型往往涉及三个力,其中一个力为恒力,另外两个力的大小及方向均发生变化;解题关键是正确的受力分析,寻找与矢量三角形相似的几何三角形。方法讲解:光滑的半球形物体固定在水平地面上,球心正上方有一光滑的小滑轮,轻绳的一端系一小球,靠放在半球上的A点,另一端绕过定滑轮后用力拉住,使小球静止,如图所示。现缓慢地拉绳,在使小球沿球面由A到B的过程中,半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化情况是()A.N变大,T变小B.N变小,T变大C.N变小,T先变小后变大D.N不变,T变小【答案】D【解析】可将图甲进一步画成图甲,设球面半径为R,BC=h,AC=L,AO=R,选小球为研究对象,小球受三个力的作用而平衡,重力G,半球的支持力N,绳的拉力GTNT,力的矢量三角形如图乙所示,由于它和△COA相似,可得hRLR∴NRLG,TGhRhR因h、R、G、R为定值,所以N为定值不变。T与L成正比,由A到B的过程中,L变小,因此T变小。故选项D正确。【总结升华】物体受三个力而平衡,当三个力构成的矢量三角形因角度未知无法用正弦定理求解时,可优先考虑在边长已知的前提下用相似三角形法。例题:1、如图所示是一个简易起吊设施的示意图,AC...