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《新课标2018年高考物理总复习配套讲义：第11课时共点力的动态平衡问题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第11课时共点力的动态平衡问题（题型研究课）［命题者说］共点力的动态平衡问题是高考的热点，主要考查平衡条件的应用；高考中既有单独考查，也有和其他知识的综合考查；复习本课时时，要注意理解并掌握分析动态平衡问题的几种常用方法。物体的状态发生缓慢地变化，在这一变化过程中物体始终处于一系列的平衡状态，这种平衡称为动态平衡。解决此类问题的基本思路是化“动”为“静”，“静”中求“动”，具体有以下三种方法：解+析法、图解法和相似三角形法。［方法一：解+析法］对研究对象进行受力分析，先画出受力示意图，再根据物体的平衡条件列式求解，得到因变量与自变量的一般函数表达式，最后根据自变量的变化
2、确定因变量的变化。碘例］如图所示，与水平方向成〃角的推力F作用在物块上，随着〃逐渐减小直到水平的过程中，物块始终沿水平面做匀速直线运动。关于物块受到的外力，下列判断正确的是（）A.推力F先增大后减小B.推力F—直减小C.物块受到的摩擦力先减小后增大D.物块受到的摩擦力一直不变［详细分析］对物块受力分析，建立如图所示的坐标系。由平衡条件得,Feose・Fr=0,Fn・伽g+Fsin^）=0,又F（=juFn,联立可得F=cos詹go，可见，当0减小时,F一直减小，B正确；摩擦力F产卩氏=fi（mg+Fsin0）r可知r当伏F减小时r斤一直减小。［答案］B〃〃〃规律方法//
3、////解+析法分析动态平衡问题的关键抓住不变量，确定自变量，依据不变量与自变量的关系（通常为三角函数关系）来确定其他量的变化规律。［集训冲关］1•如图所示，/、B为同一水平线上的两个绕绳装置，转动4、B改变绳的长度，使光滑挂钩下的重物C缓慢竖直下降。关于此过程中绳上拉力大小的变化，下列说法中正确的是（）A.不变B.逐渐减小C.逐渐增大D.可能不变，也可能增大详细分析：选B当光滑挂钩下的重物C缓慢下降时，设绳/C和〃C与竖直方向的夹角为a,绳的拉力为F,绳/C和〃C在水平方向上的分力均为Fx=Fsina,大小相等,方向相反，是一对平衡力。绳/C和BC在竖直方向的分力都为
4、Fy=Feos么，两绳的合力与重力是一对平衡力，所以2巧.二2Fcos«=ntg,即尸二瓷驀，重物C缓慢下降时,«角逐渐减小，所以两绳的拉力F都不断减小,选项B正确。2.（2017•斯乡模拟）如图所示为建筑工地一个小型起重机起吊重物的示意图。一根轻绳跨过光滑的动滑轮，轻绳的一端系在位置/处，动滑轮的下端挂上重物，轻绳的另一端挂在起重机的吊钩C处，起吊重物前，重物处于静止状态。起吊重物过程是这样的：先让吊钩从位置C竖直向上缓慢地移动到位置B,然后再让吊钩从位置B水平向右缓慢地移动到D,最后把重物卸在某一个位置。则关于轻绳上的拉力大小变化情况，下列说法正确的是（）A.吊钩从
5、C向〃移动过程中,轻绳上的拉力不变C.吊钩从B向。移动过程中,吊钩从C向〃移动过程中,吊钩从〃向D移动过程中,轻绳上的拉力变小轻绳上的拉力变大轻绳上的拉力不变详细分析：选A由C到B时，两绳夹角不变,故绳子拉力不变，由B到D时，两绳n夹角增大，2F1CO迈=/”g,绳子拉力增大。3.（2017-宝鸡质检）如图所示，质量为M的木块/套在粗糙水平杆上，并用轻绳将木块A与质量为m的小球B相连。现用水平力F将小球B缓慢拉起，在此过程中木块昇始终静止不动。假设杆对昇的支持力为Fn，的摩擦力为幵，绳中张力为幵，则此过程中（）A.F增大B.幵不变C.Fr减小D・Fn减小Fmg甲(M+m
6、)g乙详细分析：选A先以B为研究对象■小球受到重力、水平力F和轻绳的拉力Ft•如图甲所示•由平衡条件得：幵二般/二〃劣tan0t0增大，丹增大，尸增大。再以整体为研究对象，受力分析图如图乙所示，根据平衡条件得:Ff=F,则斤逐渐增大。FN=（M^m）Sl即Fn保持不变，故选A项。［方法二：图解法］此法常用于求解三力平衡且有一个力是恒力、另有一个力方向不变的问题。一般按照以下流程解题。受力分析化“动”为“静”画不同状态下的平衡图“静”中求“动”
7、确定力
8、1的变化
9、［典例］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
10、.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大［详细分析］因为G、F“Ft三力共点平衡,故三个力可以构成一个矢量三角形，如图所示,G的大小和方向始终不变，氏的方向不变，大小可变，Ft的大小、方向都在变，在绳向上偏移的过程中,可以作出一系列矢量三角形,显而易见在幵变化到与Fn垂直前，Ft是逐渐变小的•然后Ft又逐渐变大。故正确答案为Do［答案］D〃〃〃规律方法//////用力的矢量三角形分析力的最小值问题（1）若已知F合的方向、大小及一个分力Fi的方向，则另一分力尺的最小值的条件为尺丄尸2。（2）若已知F合的方向及一个分力巧的大小、
