内容正文:
动态平衡专题
什么是动态平衡?
动态平衡:
通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢地变化,物体在这一变化过程中始终处于一系列的平衡状态中,这种平衡称为动态平衡。
动态平衡问题的特征:
物体处于一系列的平衡状态中,在变化过程中外力在发生变化,但合力始终为零。
解决动态平衡问题的关键:
化动为静,静中求动
解决动态平衡问题常用方法
解析法 图解法 相似法
一 解析法
解析法是物体受力平衡写出未知量和已知量的关系表达式,根据已知量的变化来确定未知量的关系,适合多力动态平衡问题。
解题思路:
1、明确研究对象,进行受力分析;
2、做力的平行四边形(或三角形),根据题意,找出变量和不变量,写出所求力的表达式;
3、根据三角函数的单调性判断所求力的变化情况。
G
N
T
F
解:如图
①
②
可知:
例题1、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 ,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?
练习. 如图3所示,小船用绳索拉向岸边,设船在水中运动时所受水的阻力不变,那么小船在匀速靠岸过程中,下面说法哪些是正确的( )
A. 绳子的拉力F不断增大
B. 绳子的拉力F不变
C. 船所受的浮力不断减小
D. 船所受的浮力不断增大
由题意可知:重力G和水对小船的阻力不变,在靠岸过程中不断增大,所以F不断增大,不断减小。故A、C正确。
AC
二 图解法
图解法适合三力平衡问题,物体所受的三个力中,有一个力的大小和方向均不变(通常为重力),另一个力的方向不变,大小变化,第三个力的大小方向都变化。
图解法求解动态平衡思路:
1、明确研究对象,进行受力分析;
2、做力的平行四边形(三角形),分析所受几个力中哪些力恒定,哪些力的大小或方向发生变
3、在同一图中做出改变后的平行四边形,观察所求力代表的边的长度变化。
例题:如图所示,用OA、OB、OC三根绳将物体悬挂在空中,拉绳OB水平,如果结点O位置和绳子OA的方向不变,将结点B缓慢上移,在此过程中,OA、OB绳的拉力将如何变化?
O
B
A
C
F
G
TOA
TOB
练习2、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