2027届高三物理一轮复习讲义：2.6动态平衡问题

该高中物理高考复习讲义聚焦共点力动态平衡核心考点，整合解析法、三角形图解法、相似法等五种解题方法，按题型逻辑系统梳理知识，通过基础感知、方法指导、例题精讲等环节，帮助学生突破临界值分析难点，构建动态平衡问题的解题框架。 讲义突出科学思维培养，如用三角形图解法分析拉力变化时，引导学生绘制动态矢量三角形，直观推理力的大小变化规律，有效提升模型建构与科学推理能力。分层设置典型例题与详解，助力学生快速掌握高考高频题型，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。

※小狼升学｜精研提纲 课设编号：6 使用时间：2022-9-27 编制：杨过 2.6 共点力作用下物体的平衡（动态平衡） 班级 姓名 【重点难点】 重点：学会用不同方法解决动态平衡问题。 难点：动态平衡中的临界值问题。 【导学流程】 基础感知： 题型一：（解析法） 例1．如图所示，一只蜗牛沿着一根固定不动的弧形树枝从左端开始缓慢向上爬行。下列说法正确的是（     ） A．蜗牛受到的合力不断减小 B．树枝对蜗牛的作用力不变 C．树枝对蜗牛的弹力大小不变 D．树枝对蜗牛的摩擦力不断增大 【答案】B 【详解】ACD．设树枝于水平方向的夹角为，蜗牛受重力，弹力、摩擦力，蜗牛缓慢前行，故蜗牛的合外力始终为零，由平衡方程有， 由于坡角逐渐变小，故树枝对蜗牛的支持力逐渐变大，树枝对蜗牛的摩擦力逐渐变小，A错误，C错误，D错误； B．由受力平衡可知树枝对蜗牛的作用力与蜗牛的重力始终等大反向，故树枝对蜗牛的作用力不变，B正确。 故选B。 题型二：（三角形图解法） 例2．如图，用细线将一小球悬挂于O点，用水平拉力F将其拉至细线与竖直方向成角，现将F沿逆时针方向缓慢转过90°，在这过程中小球的位置保持不变，则（     ） A．细线的拉力先减小后增大 B．细线的拉力先增大后减小 C．拉力F先减小后增大 D．拉力F不断增大 【答案】C 【详解】对小球受力分析，由矢量三角形图解法可知 拉力F先减小后增大，细线的拉力一直减小，故C正确，ABD错误。 故选C。 例3．如图所示，G为光滑圆柱，置于光滑斜面上，挡板可绕B点转动。挡板与斜面间的夹角。当转动挡板使逐渐变大直至板水平的过程中，板受到的压力大小将（　　） A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．先变大后变小 D．先变小后变大 【答案】D 【详解】对圆柱进行分析，作出受力矢量动态三角形，如图所示 可知，板受到的压力大小先变小后变大。 故选D。 题型三：（相似法） 例4．如图所示，绳与杆均不计重力，A端用绞链固定，滑轮O在A点正上方（滑轮大小及摩擦均可忽略），B端吊一重物P，现施加拉力FT将B端缓慢上拉（均未断），两段绳子结点在B端处。在杆达到竖直前（　　）     A．绳子拉力大小不变 B．绳子拉力越来越大 C．杆的弹力大小不变 D．杆的弹力越来越大 【答案】C 【详解】以B点为研究对象，分析受力情况，可作图    由平衡条件可知，N和FT的合力与T大小相等，方向相反，根据三角形相似可得 又有 T=G 因此可得 当B缓慢上拉时，∠BAO缓慢减小，AB、AO保持不变，BO减小，则杆的弹力大小保持不变，绳子拉力减小，故ABD错误，C正确。 故选C。 例5．如图所示，木板B放置在粗糙水平地面上，O为光滑铰链。轻杆一端与铰链O固定连接，另一端固定连接一质量为m的小球A。现将轻绳一端拴在小球A上，另一端通过光滑的定滑轮O'由力F牵引，定滑轮位于O的正上方，整个系统处于静止状态。现改变力F的大小使小球A和轻杆从图示位置缓慢运动到O'正下方，木板始终保持静止，则在整个过程中（   ） A．外力F大小不变 B．轻杆对小球的作用力大小变小 C．地面对木板的支持力逐渐变小 D．地面对木板的摩擦力逐渐减小 【答案】D 【详解】AB．根据小球A缓慢转动，可知A时刻平衡，对A受力分析如下图： 根据受力方向特点、与几何三角形方向特点，可得： 在A缓慢转动至O'正下方的过程中，OO'不变，AO不变，AO'变小，即杆的作用力N大小不变，绳上拉力F变小，故AB错误； CD．对B受力分析，如下图： 根据AB选项分析，可知杆上的力大小不变，由相互作用力特点可知杆对B的力N'大小不变，在其转动过程，β角度减小； 由B受力平衡，可得：f=N′sinβ，NB=N′cosβ+m′g 可知地面对木板的支持力NB增大，地面对B的摩擦力变小，故C错误，D正确。 故选D。 题型四：（拉密定理） 例6：如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的P点，将木板以底边MN为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中 （    ） A．圆柱体对木板的压力逐渐增大 B．圆柱体对木板的压力先增大后减小 C．两根细绳上的拉力均先减小后增大再减小 D．两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变 【答案】B 【详解】ABC．圆柱体的受力分析图（侧视图）如图所示 根据三角形相似 当木板缓慢转动直至水平的过程中，保持不变，不变，由直角逐渐减小，减小，由锐角逐渐增大变为钝角，先增大后减小，故减小，先增大后减小，所以压力先增大后减小。故AD错误，B正确； D．由于两绳拉力的合力减小，而两绳的夹角保持不变，故两绳上的拉力减小。故C错误。 故选B。 题型五：（辅助圆法） 例7：（多选题）如图所示装置，两根细绳拴住一小球，保持两细绳间的夹角θ=120°不变，若把整个装置在纸面内顺时针缓慢转过90°，则在转动过程中，CA绳的拉力F1、CB绳的拉力F2的大小变化情况是（　　） A．F1先变小后变大 B．F1先变大后变小 C．F2一直变小 D．F2最终变为零 【答案】BCD 【详解】画小球的受力分析图，构建力的矢量三角形，由于这个三角形中重力不变，另两个力间的夹角(180°－θ)保持不变，这类似于圆周角与对应弦长的关系，作初始三角形的外接圆(任意两边的中垂线交点即外接圆圆心)，然后让另两个力的交点在圆周上按F1、F2的方向变化规律滑动，力的三角形的外接圆正好是以初态时的F2为直径的圆周，知F1先变大后变小，F2一直变小，最终CA沿竖直方向，此时F1＝mg，F2变为零，BCD正确，A错误。 故选BCD。 初中物理 第3页 (共4页) 初中物理 第8页 (共4页) 高三物理第1页 （共2页） 高三物理 第2页 （共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $