3.5.2 共点力的平衡（动态平衡）课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

3.5 共点力的平衡 第三章 相互作用--力 第2课时 动态平衡问题 1 F3’ 变式2. 如果悬绳AO与竖直方向的夹角θ减小，BO仍保持水平，重物仍然静止悬挂，悬绳AO和水平绳BO 所受的拉力将分别如何变化？ F3 F1 F2 θ 减小，cosθ 增大，tanθ减小 减小 减小 问题回顾 四、动态平衡问题 定义：动态平衡问题是指通过控制某些物理量的变化，使物体的状态发生缓慢改变，“缓慢”指物体的速度很小，可认为速度为零，所以在变化程中可认为物体处于平衡状态，把物体的这种状态称为动态平衡态。 五、动态平衡问题的处理方法 1.解析式法 F3’ F3 F1 F2 θ减小，cosθ增大，tanθ减小 减小 减小 （2）将其中两力合成，合力与第三个力等大反向； （3）列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式； （4）根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况。 是否可以用其他方法解决问题？ 解析法适用于有特殊三角形的时候（直角始终存在）。 解析法应用一般步骤： （1）选某一状态对物体进行受力分析； 1.解析式法 2.图解法--平行四边形 F3 F1 F2 F4 由物体的受力分析图可知，夹角θ减小，悬绳AO和水平绳BO所受的拉力都减小。 五、动态平衡问题的处理方法 【例1】如图所示，一个重力为G的匀质球放在光滑斜面上，斜面倾角为，在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球，使之处于静止状态．今使板与斜面的夹角β缓慢增大，问：在此过程中，挡板对球的压力N1和斜面对球的支持力N2变化情况为（　　） A．N1、N2都是先减小后增加 B．N2一直减小，N1先增加后减小 C．N1先减小后增加，N2一直减小 D．N1一直减小，N2先减小后增加 五、动态平衡问题的处理方法 3.图解法--三角形定则（适用于三力动态平衡） 方法步骤： ①确定恒力、定向力、第三力 ②画出恒力，从恒力末端画出与定向力同方向的虚线，将第三力平移与恒力、定向力构成矢量三角形。 ③根据题中变化条件，比较这些不同形状的矢量三角形，判断各力的大小及变化。 1.解析式法 2.图解法--平行四边形 五、动态平衡问题的处理方法 （1）一恒一定向： 一恒力（大小方向均不变）、一定向力（方向不变、大小变）、一变力（大小方向都变）。判断定向力和另一个变力的大小变化 【例2】如图所示，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 五、动态平衡问题的处理方法 【例3】如图所示，重力为mg的小球用轻绳悬于O点，用力F（F<mg）拉住小球，使小球保持静止.现使F保持大小不变，由水平位置缓慢旋转到竖直位置，设轻绳OA中的拉力为T.则在F缓慢旋转的过程中，下列说法正确的是（ ）. A.T逐渐增大； B.T逐渐减小； C.T先增大后减小； D.T先减小后增大 五、动态平衡问题的处理方法 （1）一恒一定向： 1.解析式法 2.图解法--平行四边形 （2）一恒一定值： 一恒力（大小方向均不变）、一定值力（大小不变，方向变化）、一变力（大小方向都变）。判断另一个力的大小变化 3.图解法----三角形定则（适用于三力动态平衡） 五、动态平衡问题的处理方法 3.图解法----三角形定则（适用于三力动态平衡） 方法步骤： ①画出恒力，从恒力的末端画出初状态时大小不变，方向变化的力。 ②再以恒力末端为圆心，以大小不变的力为半径作出辅助圆，并平移第三个力与恒力和定值力构成矢量三角形。 ③恒力大小不变，根据题中条件变化，比较这些不同形状的矢量三角形，判断第三力的大小及变化。 （2）一恒一定值： 一恒力（大小方向均不变）、一定值力（大小不变，方向变化）、一变力（大小方向都变）。判断另一个力的大小变化 五、动态平衡问题的处理方法 物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，根据合力为零，把三个力画在一个三角形中，看力的三角形与哪个三角形相似，根据相似三角形的对应边成比例列方程求解 相似三角形法：力的三角形与长度三角形相似，对应边成比例。 适用于：有一恒力，另外两个力大小、方向都变。 4. 图解法----相似三角形 五、动态平衡问题的处理方法 【例4】半径为R的球形物体固定在水平地面