ER02專題01－第2講動態(tài)平衡問題學生版

微專題01力物體的平衡第2講動態(tài)平衡問題2024.01.141.掌握共點力動態(tài)平衡問題的解題方法。2.能用共點力的平衡條件分析生產生活中的問題。一、動態(tài)平衡：物體的受力狀態(tài)緩慢發(fā)生變化，但在變化過程中，每一個狀態(tài)均可視為平衡狀態(tài)．二、做題流程：受力分析eq\o(→,\s\up7(化“動”為“靜”))畫不同狀態(tài)下的平衡圖構造矢量三角形eq\o(→,\s\up7(“靜”中求“動”))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up7(定性分析))根據矢量三角形邊長關系確定矢量的大小變化,\o(→,\s\up7(定量計算))\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(三角函數(shù)關系,正弦定理,相似三角形))→找關系求極值))考向1圖解法如果物體受到三個力的作用，其中一個力的大小、方向均不變，并且還有另一個力的方向不變，此時可用圖解法，畫出不同狀態(tài)下力的矢量圖，判斷各個力的變化情況。一般步驟：首先對物體進行受力分析，根據三角形定則將表示三個力的有向線段依次畫出構成一個三角形(先畫出大小方向均不變的力，再畫方向不變的力，最后畫大小、方向均變化的力)，由題意改變方向變化的力的方向．由動態(tài)圖解可知力的大小變化情況．[例1]如圖所示，質量分別為3m和m的兩個可視為質點的小球a、b，中間用一細線連接，并通過另一細線將小球a與天花板上的O點相連，為使小球a和小球b均處于靜止狀態(tài)，且Oa細線向右偏離豎直方向的夾角恒為37°，需要對小球b朝某一方向施加一拉力F.若已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.重力加速度為g，則當F的大小達到最小時，Oa細線對小球a的拉力大小為()A．2.4mg B．3mgC．3.2mg D．4mg考向2解析法如果把物體受到的多個力合成、分解后，能夠找到力的邊角關系，則應選擇解析法，建立平衡方程，根據自變量的變化(一般都要用到三角函數(shù))確定因變量的變化。[例2]（2023?長安區(qū)一模）如圖所示，圓心為O，水平直徑為AB的圓環(huán)位于豎直面內，一輕繩兩端分別固定在圓環(huán)的M、N兩點，輕質滑輪連接一重物，放置在輕繩上，MN連線過圓心O且與AB間的夾角為θ，不計滑輪與輕繩之間的摩擦。圓環(huán)順時針緩慢轉過角度2θ的過程，輕繩的張力（）A．逐漸增大 B．逐漸減小 C．先增大再減小 D．先減小再增大考向3相似三角形法此法是圖解法的特例，一般研究對象受繩(桿)、或其他物體的約束，且物體受到三個力的作用，其中的一個力大小、方向均不變，另外兩個力的方向都發(fā)生變化。[例3]如圖甲所示，一名登山愛好者正沿著豎直崖壁向上攀爬，繩的一端固定在較高處的A點，另一端拴在人的腰間C點（重心處）。在人向上攀爬的過程中可以把人簡化為乙圖所示的物理模型：腳與崖壁接觸點為O點，人的重力G全部集中在C點，O到C點可簡化為輕桿，AC為輕繩。已知OC長度不變，人向上攀爬過程中的某時刻AOC構成等邊三角形，則（）A．輕繩對人的拉力與人對輕繩的拉力是一對平衡力B．在此時刻，輕繩對人的拉力大小大于GC．在虛線位置時，輕繩AC承受的拉力更小D．在虛線位置時，OC段承受的壓力不變考向4內接圓法此法是在其中一個力的大小、方向均不變，另外兩個力的方向都發(fā)生變化，且已知兩個力的夾角的情況下用內接圓的方法求解。[例4]（2023?泰州模擬）在光滑豎直板上用網兜把足球掛在A點，足球與板的接觸點為B。繩與板的夾角為α，網兜的質量不計?，F(xiàn)保持α不變，以板的底邊為軸向右緩慢轉至板水平，下列說法正確的是（）A．繩對足球的拉力先減小后增大 B．繩對足球的拉力一直增大 C．板對足球的支持力先增大后減小 D．板對足球的支持力一直減小1.解決動態(tài)平衡問題的一般思路化“動”為“靜”，多個狀態(tài)下“靜”態(tài)對比，分析各力的變化或極值．2．三力作用下的動態(tài)平衡3．四力作用下的動態(tài)平衡（1）在四力平衡中，如果有兩個力為恒力，或這兩個力的合力方向確定，為了簡便可用這兩個力的合力代替這兩個力，轉化為三力平衡，例如：如圖，qE<mg，把擋板緩慢轉至水平的過程中，可以用重力與靜電力的合力mg－qE代替重力與靜電力．如圖，物體在拉力F作用下做勻速直線運動，改變θ大小，求拉力的最小值，可以用支持力與摩擦力的合力F′代替支持力與摩擦力．（2）對于一般的四力平衡及多力平衡，可采用正交分解法．（3）當力的方向發(fā)生變化的平衡問題求力的極小值時，一般利用三角函數(shù)求極值．1.(2022·重慶市模擬)我國農村生活條件越來越好，在修建鄉(xiāng)村住房時，工人用上了簡易機械(如圖所示)．甲站在地面上通過支架上的定滑輪拉著OA繩把建筑材料緩慢提升到樓頂，然后乙在樓頂水平拉著OB繩把建筑材料緩慢移到樓頂平臺上．在乙緩慢移動建筑材料的過程中，下列說法正確的是()A．甲對OA繩的拉力先減小后增大B．甲與地面之間的摩擦力逐漸增大C．乙對OB繩的拉力大小不變D．乙與樓層之間的摩擦力大小不變2.(2022·江蘇無錫期末)如圖所示，一玩偶與塑料吸盤通過細繩AB連接，吸盤吸附在墻壁上，玩偶靜止懸掛，