3 专题4 力的动态平衡-【重难点手册】2026-2027学年高中物理必修第一册（人教版）浙江专用

第三章相互作用一力么超 专题4力的动态平衡 口01一以备知识梳理。 物体的状态发生缓慢的变化，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.此类问题的特征是“缓慢”“慢慢”运动： 1.基本思路：解决此类问题的基本思路是物体处于平衡状态. 2.解析法解决动态平衡：对研究对象进行受力分析，先画出受力示意图，再根据物体的平衡 条件列式求解，得到因变量与自变量的一般函数表达式，最后根据自变量的变化确定因变量的 变化. 02关健能幼提升一。 题型1图解法 如图所示 已知条件 方法 矢量三角形法分 (1)三个力中，有一个力为恒力（大 析第三个力的方 小、方向均不变)； 向变化引起的物 (2)另一个力方向不变，大小可变： 30 体受力的动态变 (3)第三个力大小、方向均变化 mg 化情况 从图中可看出力F先减小再增大，斜面对球的支 例①(2026·湖北黄冈中学高一模拟)如 持力一直减小，故A、D错误；对整体分析，竖直方向 图所示，倾角为0=30°、AB面光滑的斜面体放 上有N=(mg十G)一F,,水平方向上有f=F.,现沿 逆时针方向缓慢转动弹簧测力计，则F,一直增大， 在水平地面上，一个重为G的小球在弹簧测力 Fx一直减小，则N一直减小，f一直减小，故D错 计的水平拉力F作用下静止在斜面上.现沿逆 误，C正确。 时针方向缓慢转动弹簧测力计，直到弹簧测力 答案南C 计的示数等于初始值，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 题型2相似三角形法 (）. 已知条件 方法 (1)三个力中，有一个力为恒力（大 小、方向均不变)； 相似三角形法 (2)其余两个力方向、大小均在变； E3o (3)有明显长度变化关系 A.力F先变大后变小 例②如图所示，不计重 B.地面对斜面体的支持力一直变大 力的轻杆OP能以O为轴在 C.地面对斜面体的摩擦力一直变小 竖直平面内自由转动，P端F D.斜面体对小球的支持力一直变大 悬挂一重物，另用一根轻绳 解析根据题意，作出小球受力的失量三角形， 通过定滑轮系在P端.当OP 107 重难点手册高中物理必修第一册U(浙江专用) 和竖直方向的夹角α缓慢逐渐增大时(0<α< mg、OM绳上拉力F2、MN上拉 π)，OP杆的弹力F、和绳子的张力FT的大小 力F1,由题意知，三个力的合力始 变化是( ). 终为0，矢量三角形如图甲所示， A.FN先变小后变大，FT变大 F1、F2的夹角为π一a不变，在 mg B.FN先变小后变大，FT不变 F2转至水平的过程中，矢量三角 形在同一外接圆上，由图甲可知， 甲 C.FN先变大后变小，F,不变 MN上的张力F1逐渐增大，OM上的张力F2先增大 D.FN不变，FT变大 后减小，所以A、D正确，B、C错误. 解析对点P受力分 方法二将重物向右上方缓慢拉起，重物处于动 析，设杆的弹力为FN,绳子的 拉力为FT,如图所示，根据平F 态平衡状态，可利用平衡条件或力的分解画出动态图 白G 衡条件知，合力为0，三角形 分析.将重物的重力沿两绳方向分解，画出分解的动 AOP与图中失量三角形相似， 态图如图乙所示.在三角形中，根据正弦定理有 G sin Y 故有品是号解得5、器F,品0由因 OP Sig-n,由题意可知F心的反方向与Fw的 可看出，OP、AO不变，则杆的支持力FN不变，AP变 大，则绳子的拉力FT变大， 夹角y=180°-a不变，因sinB(B为FM与G的夹 [答案D 角)先增大后减小，故OM上的张力先增大后减小，当 题型3辅助圆法 B=90°时，OM上的张力最大，因sin0(0为FoM与G 的夹角)逐渐增大，故MN上的张力逐渐增大，所以 已知条件 方法 A、D正确，B、C错误. (1)三个力中，有一个力为恒力（大 小、方向均不变)； 正弦定理、拉米 M (2)其余两个力方向、大小均在变； 定律或单位圆 (3)有一个角恒定不变 例3（多选）如图，柔软轻绳ON的一端O G 固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的 [答案AD 另一端N,初始时，OM竖直且MN被拉直， OM与MN之间的夹角为aQ>》.现将重物 题型4滑环模型 已知条件 方法 向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变.在OM (1)滑轮两边的力相等； 两悬点的宽度不变， 由竖直被拉到水平的过程中()」 (2)第三个力在滑轮两边的角绳长不变，则绳的张 A.MN上的张力逐渐增大 的平分线上 力不变 B.MN上的张力先增大后减小 例④（多选）如图所示，轻质不可伸长的 C.OM上的张力逐渐增大 晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b D.OM上的张力先增大后 M 两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳 减小 上处于静止状态.如果只是人为改变一个条 解析方法一以重物为研究对象，受重力 件，当衣架静止时，下列说法正确的是(). 108 第三章相互作用一力型 例5[新情境](2025·湖北华中师大一 附中月考)如图所示，某款手机支架由L形挡 板和底座构成，挡板使用一体成型材料制成， 其AB、BC部分相互垂直，可绕O点的轴在竖 直面内自由调节，AB、BC部分对手机的弹力 A.绳的右端上移到b',绳子拉力不变 分别为F1和F2(不计手机与挡板间的摩擦)， B.将杆N向右移一些，绳子拉力变大 C.绳的两端高度差越小，绳子拉力越小 在L形挡板由图示位置顺时针缓慢转至水平 D.若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点 的过程中，下列说法正确的是( ) 手机 右移 解析设两杆间距离为d,绳长为1，Oa、Ob段 长度分别为l。和lb,则l=l。十l6,两部分绳子与竖直 方向夹角分别为α和B,受力分析如图所示，绳子各部 底座 分张力相等，F。=F6=F,则a=B.满足2 Fcos a= mg,d=l.sna+i,即sma=号，F=205 AF1逐渐增大，F2逐渐减小 ,d 2cos a B.F1逐渐减小，F2逐渐增大 和l均不变，则sina为定值，a为定值，cosa为定值， C.F1逐渐减小，F2先增大后减小 绳子的拉力保持不变，故A正确，C、D错误；将杆N D.F1先增大后减小，F2逐渐减小 向右移一些，d增大，则sina增大，cosa减小，绳子的 拉力增大，故B正确. 解析对手机受力分析，如图所示，已知AB、 BC部分对手机的弹力分别为F1和F2,且相互垂直， [答案AB 即α=90°，手机处于静止状态，则手机受力平衡，根据 点术定体有品。点。品因方手机防立力G 和α不变，所以上式的比值不变，挡板由图示位置顺 时针缓慢转至水平的过程中，B由钝角增大到180°，即 sin3减小，故F2变小；0由钝角减小到90°，即sin0 mg 题型5拉米定律的应用 变大，故F1变大，故选A 已知条件 方法 (1)物体受三个分力F1、F2、F3的作用； F F2 (2)三个力中F2、F3之间的夹角为a, sin a sin B F1、F3之间的夹角为B,F1、F2之间的 Fa 夹角为0 sin 答案A 109