第8讲 动态平衡问题- 《知识提炼 能力训练》2023-2024学年高一物理必修第一册同步讲解

第八讲 动态平衡问题 一、知识导航 1．动态平衡：是指平衡问题中的一部分力是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，所以叫动态平衡，这是力平衡问题中的一类难题． 2．基本思路：化“动”为“静”，“静”中求“动”． 3．基本方法：图解法和解析法． 解析动态平衡问题的常用方法 方法 步骤 解析法 (1)列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式 (2)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况 图解法 (1)根据已知量的变化情况，画出平行四边形边、角的变化 (2)确定未知量大小、方向的变化 二．典例剖析 例1．如图，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(　　) 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2．工人要将建筑材料送到高处，常在楼顶装一个定滑轮，用绳AB通过滑轮将建筑材料提上去。为了防止材料与墙壁相碰，站在地面上某一位置的工人还另外用绳子CD拉住材料，使它与竖直墙壁保持一定的距离L，如图所示（滑轮未画出）。若不计两绳质量，在建筑材料被缓慢提起的过程中，绳AB、CD的拉力、的变化情况是 A. 变大，变大 B. 变大，不变 C. 变大，变小 D. 变小，变小 例3．如图所示,柔软轻绳ON的一端O固定，在其上某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N将重物向右上方缓慢拉起.初始时，OM竖直，OM⊥MN.保持OM与MN夹角不变，在OM由竖直被拉到水平的过程中（ ） A. OM上的张力逐渐增大 B. OM上的张力先增大后减小 C. MN上的张力逐渐增大 D. MN上的张力先增大后减小 例4．如图所示，用三段不可伸长的轻质细绳、、共同悬挂一重物使其静止，其中端固定， 绳与水平之间的夹角为．最初绳是水平的，现保持角不变，将绳的端逐渐向上移动，在端到达点正上方的过程中，若分别用和表示和绳上的拉力大小，则下列判断中正确的是（ ） A. 先变大后变小， 先变小后变大 B. 先变小后变大， 先变小后变大 C. 一直变小， 先变大后变小 D. 一直变小， 先变小后变大 例5．如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一垂物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止．Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小，FN表示木块与挡板间正压力的大小．若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O1、O2始终等高，则(　　) A．Ff变小 B．Ff不变 C．FN变小 D．FN变大 三．课堂练习 1．三段材质完全相同且不可伸长的细绳OA、OB、OC，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB水平，A端、B端固定。若逐渐增加C端所挂重物的质量，则最先断的绳（ ） A. 必定是OA B. 必定是OB C. 必定是OC D. 可能是OB，也可能是OC 2．如图所示，MON为张角为90°的V型光滑支架，小球静止于支架内部，初始时刻支架的NO边处于竖直方向，将支架绕O点顺时针缓慢转动90°的过程中，NO板对小球弹力变化情况为(　　) A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大 3．如图所示，在竖直的墙面上用铰链固定一可绕O点自由转动的轻杆，一定长度的轻绳系在轻杆的A、C两点，动滑轮跨过轻绳悬吊一定质量的物块。开始时轻杆位于水平方向，轻绳对A、C两点的拉力大小分别用、表示。则下列说法正确的是 A. 当轻杆处于水平方向时 B. 若将轻杆沿顺时针方向转过一个小角度，则增大、增大 C. 若将轻杆沿逆时针方向转过一个小角度，则增大、增大 D. 无论将轻杆怎样转动，则、均减小 4．（多选）如图所示,一带电小球B用绝缘轻质细线悬挂于O点。带电小球A与带电小球B处于同一水平线上,小球B平衡时细线与竖直方向成θ角(θ<45°)。现在同一竖直面内缓慢向下(不是竖直向下)移动带电小球A,使带电小球B能够保持在原位置不动。直到小球A移移动到小球B位置的正下方。则带电小球A、B对于此过程,下列说法正确的是 A. 小球球A、B间的距离越来越小 B. 小球B受到的库仓力先减小后增大[来源:学*科*网] C. 轻质细线的拉力一直在减小 D. 轻质细线的拉力不可能减小为零 5．如图所示，B和C两个小球均重为G，用轻绳悬挂而分别静止于图示位置上，试求： (1)AB和CD两根细绳的拉力分别为多大？ (2)绳BC与竖直方向的夹角θ是多少？ [来源:Zxxk.Com] 6．如图所示，a、b两细绳