第三章第3单元受力分析共点力的平衡(3)班级姓名【学习目标】1、知道什么是动态平衡问题2、熟练掌握动态平衡问题的两种处理方法【教学内容】一、什么是动态平衡问题“动态平衡”是指物体所受力中的一部分力是变力,是动态力,力的大小或方向在不断变化,而物体仍时刻处于平衡状态所以叫动态平衡。二、求解动态平衡问题的常用方法:1、函数表达式讨论法:通过对题目中力的求解,写出力关于某个物理量(常为θ)的变化关系,然后讨论变化规律【例1】如图所示,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N1,球对木板的压力大小为N2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,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(B)A.N1始终减小,N2始终增大B.N1始终减小,N2始终减小C.N1先增大后减小,N2始终减小D.N1先增大后减小,N2先减小后增大【例题分析】考查知识点:受力分析,共点力平衡条件的运用。【例2】如图所示,两根等长的绳子AB和BC吊一重物静止,两根绳子与水平方向夹角均为60°,现保持A端位置不变,将C端位置沿水平方向缓慢地向右移动,在这一过程中,绳子BC的拉力变化情况是(A)A.增大B.先减小,后增大C.减小D.先增大,后减小【例题分析】考查知识点:受力分析,共点力平衡条件的运用。【变式训练1】如图所示,在竖直放置的穹形光滑支架上,一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点,另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高).则绳中拉力大小变化的情况是(C)A.先变小后变大B.先变小后不变C.先变大后不变D.先变大后变小【解题分析】考查知识点:受力分析,共点力平衡条件的运用,几何关系的运用。2、图解法:就是在对物体进行受力分析的基础上,根据平行四边形定则(或三角形定则)作出各力的方向和大小,并进一步分析力的变化情况的方法。【例3】如图所示,一小球在斜面上处于静止状态,不考虑一切摩擦,如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置,则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是(B)A.F1先增大后减小,F2一直减小B.F1先减小后增大,F2一直减小C.F1和F2都一直减小D.F1和F2都一直增大【例题分析】考查知识点:受力分析,共点力平衡条件的运用,三角形定则的应用。【变式训练2】如图所示,质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点,在外力F的作用下,小球A、B处于静止状态。若要使两小球处于静止状态且悬线OA与竖直方向的夹角θ保持30°不变,则外力F的大小(BCD)A.可能为mgB.可能为mgC.可能为mgD.可能为mg【例题分析】考查知识点:受力分析,共点力平衡条件的运用,三角形定则的应用。【总结】(1)图解法分析物体动态平衡问题时,一般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)当大小方向均可改变的分力F1与方向不变、大小可变的分力F2垂直时,F1存在最小值。【课后练习】1.如图所示是用来粉刷墙壁的涂料滚的示意图。使用时,用撑竿推着涂料滚沿墙壁上下滚动,把涂料均匀地粉刷到墙壁上。撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计,而且撑竿足够长。粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上推涂料滚,使撑竿与墙壁间的夹角越来越小。该过程中撑竿对涂料滚的推力为F1,墙壁对涂料滚的支持力为F2,下列说法正确的是()A.F1、F2均减小B.F1、F2均增大C.F1减小,F2增大D.F1增大,F2减小2.如图所示,光滑水平地面上放有截面为圆周的柱状物体A,A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B,对A施加一水平向左的力F,整个装置保持静止.若将A的位置向左移动稍许整个装置仍保持平衡,则()A.水平外力F增大B.墙对B的作用力减小C.地面对A的支持力减小D.B对A的作用力减小3.人站在岸上通过定滑轮用绳牵引低处的小船,如图所示,若水的阻力恒定不变,则在船匀速靠岸的过程中,下列说法正确的是()A.绳的拉力不断增大B.绳的拉力保持不变C.船受到的浮力保持不变D.船受到的浮力不断减小4.如图所示,所受重力为G的均匀小球放在倾角为α的斜面上,球被与斜面夹角为θ的木板挡住,球面、木...