内容正文:
专题 力动态平衡问题
解题关键:
化动为静,静中求动,在变中找到不变。
动态平衡:
物体处于一系列的平衡态中,此过程中外力在发生变化,但合力始终为零。
什么是动态平衡问题?
所谓动态平衡,就是通过控制某一物理量,使物体
的位置发生缓慢的变化。
此类问题受力往往有这样的特点(图解法条件):
(1)物体受三个力;
(2)有一个力大小、方向都不变(一般是重力);
(3)还有一个力的方向不变、大小变(另一个力大小方向都改变)
用图解法处理最简单:
处理方法:受力分析后,将两个变力进行合成或者
将不变的力进行分解。(也可以用三角形定则)
关键词:缓慢转动、缓慢增加、缓慢移动
方法一:图解法
例 :如图所示,光滑的小球静止在斜面和竖直放置的木板之间,已知球重为G,斜面的倾角为θ,现使木板沿逆时针方向绕O点缓慢移动,求小球对斜面和挡板的压力怎样变化?
G
N1
N2
例1:如图所示,光滑的小球静止在斜面和竖直放置的木板之间,已知球重为G,斜面的倾角为θ,现使木板沿逆时针方向绕O点缓慢移动,求小球对斜面和挡板的压力怎样变化?
你能总结一下做题步骤吗?
G
N1
N2
N2
G
N1
N2
G
N1
如图所示,电灯悬挂于O点,三根绳子的拉力分别为TA、TB、TC,保持O点的位置不变,绳子的悬点B也不变,则悬点A向上移动的过程中,下列说法正确的是( )
A、 TA、TB一直减少;
B、 TA一直增大,TB一直减少;
C、 TA先增大后减少,
TB先减少后增大;
D、TA先减少后增大,TB一直减少;
D
试一试
TC
TB
TA
TC
TA
TB
练习、将一重为G的球用绳拴住,并靠在光滑墙上,绳与墙之间的夹角为 θ ,则绳对球的拉力为多少,墙对球的支持力为多少?如果绳子变长,绳对球的拉力和墙对球的支持力将如何变化?
G
N
T
F
T
N
答:
N
图解法
方法二:解析法
题型特点:
受三个以上的力平衡,用合成法、分解法、正交分解进行分析,建立平衡方程,求出应变量与自变量的一般函数式,然后根据自变量的变化确定应变量的变化(结合三角函数知识)。
例3:如图所示,人站在岸上通过定滑轮用绳牵引小船,若水的阻力恒定不变,则在船缓慢靠岸的过程中,绳的拉力和船受到的浮力如何变化?
Fy