3.5.3 共点力作用下的平衡（三）导学案 -2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019)必修第一册

导学案 §3.5.3共点力作用下的平衡（三） [学习目标] 1. 会恰当的运用图解法、三角形相似和正交分解法，处理力学动态平衡问题。 [导学一] 一、定义: 所谓动态平衡问题是指通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢的变化,面在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态中。题目中经常出现“缓慢”等字眼 二、根据受力分析的结果,我们归纳出解决动态平衡问题的三种常用方法,分别是“图解法,“相似三角形法”和“正交分解法”。 1.图解法： 用图解法分析动态平衡问题的条件是: （1） 物体受三个力(或者等效成三个力)的作用而处于平衡状态。 （2） 一个力不变,另一个力的方向不变，第三个力的大小、方向都变化 [典型例题] 1．如图所示，用细线将重力为100N的物块悬挂在O点，在物块上施加力F，在力F由水平方向逆时针缓慢转至竖直方向的过程中，物块始终处于静止状态，且细线与竖直方向成30°角，则力F的最小值为（　　） A．0 B．50N C． D． 2．如图所示，用细绳系住小球放在倾角为θ的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，球对绳的拉力FT和对斜面的压力FN将（　　） A.FT逐渐增大，FN逐渐减小 B.FT逐渐减小，FN逐渐增大 C.FT先增大后减小，FN逐渐减小 D.FT先减小后增大，FN逐渐减小 3．如图所示，粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮，一细绳跨过滑轮，一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成60°角。已知M始终保持静止，则在此过程中（　　） A.水平拉力的大小可能保持不变 B.斜面对地面的压力大小一直增加 C.M所受细绳的拉力大小一直增加 D.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 4．如图所示,小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点，现用水平F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力FN,以及绳对小球的拉力FT的变化情况是（　　） A.FN保持不变，FT不断增大B.FN不断增大，FT不断减小 C.FN保持不变，FT先增大后减小D.FN不断增大，FT先减小后增大 5．如图所示，三根长度均为L的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2L，现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为（　　） A．mg B．mg C．mg D．mg 6．如图所示，两个小球a、b质量均为m，用细线相连并悬挂于O点。现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F，使整个装置处于静止状态，且Oa与竖直方向的夹角为，已知弹簧的劲度系数为k，则弹簧形变量不可能为（　　） A． B． C． D． 7．如图所示，用与竖直方向成θ角（θ＜45°）的倾斜轻绳a和水平轻绳b共同固定一个小球，这时轻绳b的拉力为F1，现保持小球在原位置不动，使轻绳b在原竖直平面内逆时针转过θ角固定，轻绳b的拉力为F2，再逆时针转过θ角固定，轻绳b的拉力为F3，则（　　） A．F1=F3>F2 B．F1＜F2＜F3 C．F1=F3＜F2 D．轻绳a的拉力增大 8．如图所示，倾角为、AB面光滑的斜面体放在水平地面上，一个重为G的小球在弹簧秤的水平拉力F作用下静止在斜面上。现沿逆时针方向缓慢转动弹簧秤，直到弹簧秤的示数等于初始值，在此过程中，小球与斜面体始终处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．力F先变大后变小 B．地面对斜面体的支持力一直变大 C．地面对斜面体的摩擦力一直变小 D．斜面体对小球的支持力一直变大 9．如图，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上，三条轻质不可伸长的细绳结于点。一条绳跨过定滑轮平行于斜面体连接物块P，一条绳连接小球Q，另一条绳在外力的作用下，处于水平方向。现缓慢改变绳的方向至，且整个过程中保持P、Q及斜面体静止不动，结点位置不变。下列说法正确的是（　　） A．斜面对物块P的摩擦力一直在减小 B．绳的拉力先减小后增大 C．地面对斜面体有向右的摩擦力 D．地面对斜面体的作用力一直在减小 10．如图所示，光滑球静止在倾角为的固定在地面上的光滑斜面上，被一光滑挡板挡住，初始时光滑挡板竖直放置（如图A位置），将挡板以下端为轴缓慢转动到图B位置，下列说法正确的是（　　） A．斜面对小球的支持力变小 B．斜面对小球的支持力先变大后变小 C．挡板对小球的支持力变小 D．挡板对小球的支持力先变大后变小 11．质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块。用推力F推动小滑块由A点向B