突破4 动态平衡问题的处理技巧-2019高三物理一轮微专题系列之热点专题突破

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1、2019高三物理一轮微专题系列之热点专题突破突破4动态平衡问题的处理技巧1．动态平衡“动态平衡”是指物体所受的力一部分是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，但变化过程中的每一个定态均可视为平衡状态，所以叫动态平衡，这是力平衡问题中的一类难题．解决这类问题的一般思路是：把“动”化为“静”，“静”中求“动”．2.基本思路化“动”为“静”，“静”中求“动”。3．分析动态平衡问题的两种方法方法特点步骤先正确分析物体所受的三个力，将三个三角形图象法则适用于物体所力的矢量首尾相连构成闭合三角形。然受的

2、三个力中，有一力的大小、后将方向不变的力的矢量延长，根据物方向均不变（通常为重力，也体所受三个力中二个力变化而又维持平图解法可能是其它力），另一个力的方衡关系时，这个闭合三角形总是存在，向不变，大小变化，第三个力则大小、方向均发生变化的问只不过形状发生改变而已，比较这些不题。同形状的矢量三角形，各力的大小及变化就一目了然了。相似三角形法适用于物体所受先正确分析物体的受力，画出受力分析的三个力中，一个力大小、方图，将三个力的矢量首尾相连构成闭合向不变，其它二个力的方向均三角形，再寻找与力的三角形相似

3、的几相似三角发生变化，且三个力中没有二何三角形，利用相似三角形的性质，建形法力保持垂直关系，但可以找到立比例关系，把力的大小变化问题转化力构成的矢量三角形相似的几为几何三角形边长的大小变化问题进行何三角形的问题。讨论。作辅助圆法适用的问题类型可先正确分析物体的受力，画出受力分析分为两种情况：①物体所受的图，将三个力的矢量首尾相连构成闭合作辅助圆三个力中，开始时两个力的夹三角形，第一种情况以不变的力为弦作法角为90°，且其中一个力大小、个圆，在辅助的圆中可容易画出两力夹方向不变，另两个力大小、方角不

4、变的力的矢量三角形，从而轻易判12019高三物理一轮微专题系列之热点专题突破向都在改变，但动态平衡时两断各力的变化情况。第二种情况以大小个力的夹角不变。②物体所受不变，方向变化的力为直径作一个辅助的三个力中，开始时两个力的圆，在辅助的圆中可容易画出一个力大夹角为90°，且其中一个力大小不变、方向改变的的力的矢量三角形，小、方向不变，动态平衡时一从而轻易判断各力的变化情况。个力大小不变、方向改变，另一个力大小、方向都改变。解析法适用的类型为一根绳挂对研究对象的任一状态进行受力分析，着光滑滑轮，三个力

5、中其中两建立平衡方程，求出应变物理量与自变个力是绳的拉力，由于是同一解析法物理量的一般函数关系式，然后根据自根绳的拉力，两个拉力相等，变量的变化情况及变化区间确定应变物另一个力大小、方向不变的问理量的变化情况。题。【典例1】如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，已知A的圆半径为球B的半径的3倍，球B所受的重力为G，整个装置处于静止状态。设墙壁对B的压力为F1，A对B的压力为F2，则若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态

6、，则F1、F2的变化情况分别是()A.F1减小B.F1增大C.F2增大D.F2减小【答案】AD22019高三物理一轮微专题系列之热点专题突破甲乙【典例2】一轻杆BO，其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO上，B端挂一重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮，用力F拉住，如图2-1所示。现将细绳缓慢往左拉，使杆BO与杆AO间的夹角θ逐渐减少，则在此过程中，拉力F及杆BO所受压力FN的大小变化情况是()A．FN先减小，后增大B.FN始终不变C．F先减小，后增大D.F始终不变【答案】B【解析】取BO杆

7、的B端为研究对象，受到绳子拉力(大小为F)、BO杆的支持力FN和悬挂重物的绳子的拉力(大小为G)的作用，将FN与G合成，其合力与F等值反向，如图所示，【典例3】如图所示，物体G用两根绳子悬挂，开始时绳OA水平，现将两绳同时顺时针转过90°，且保持两绳之间的夹角α不变，物体保持静止状态，在旋转过程中，设绳OA的拉力为F1，绳OB的拉力为F2，则（）。32019高三物理一轮微专题系列之热点专题突破(A)F1先减小后增大(B)F1先增大后减小(C)F2逐渐减小(D)F2最终变为零【答案】BCD【解析】取

8、绳子结点O为研究对角，受到三根绳的拉力，如图甲所示甲乙【典例4】如图所示，在水平天花板与竖直墙壁间，通过不计质量的柔软绳子和光滑的轻小滑轮悬挂重物G=40N，绳长L=2.5m，OA=1.5m，求绳中张力的大小，并讨论：（1）当B点位置固定，A端缓慢左移时，绳中张力如何变化？（2）当A点位置固定，B端缓慢下移时，绳中张力又如何变化？【答案】【解析】取绳子c点为研究对角，受到三根绳的拉力，如图甲所示甲乙丙42019高三物理一轮微专题系列之热点专题突破分别为F1、F2、F3，延长绳AO交