【物理】共点力的平衡（动态分析）课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.pptx

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1、3.5.23.5.2共点力平衡的动态分析共点力平衡的动态分析学习目标学习目标1.1.了解共点力动态平衡分析的特点和方法了解共点力动态平衡分析的特点和方法；2.2.能够掌握矢量三角形法、相似三角形法、拉密定理和凉能够掌握矢量三角形法、相似三角形法、拉密定理和凉衣架模型等方法，能够熟练运用方法解决动态平衡问题。衣架模型等方法，能够熟练运用方法解决动态平衡问题。一、一、矢矢量量三角形法三角形法方法方法规规律律总结总结：主主要要解解决决三三力平衡力平衡问问题。题。1 1.一一个个力力是是恒恒力，力，大大小小和方向不和方向不变。变。2 2.另另一一个方向不个方向不变。变。3 3.第三个第三个力力大大小小

2、和方向改和方向改变。变。先对物体受力分析，如果三个力符合上述特征，就选择矢量三角形法解决问题。矢矢量量三角形法三角形法讲 1 1.如图如图所示所示，小球放，小球放在在光滑的光滑的墙墙与与装有装有铰链铰链的光滑的光滑薄薄板板之之间间，当当墙墙与与薄薄板板之之间间的的夹夹角角缓缓慢慢地增地增大到大到90的的过程过程中中()A小球对小球对墙墙的压力的压力减减小小B小球对小球对薄薄板的压力板的压力增增大大C小球对小球对墙墙的压力的压力先减先减小小后后增增大大D小球对小球对薄薄板的压力板的压力可能可能小小于于球的球的重重力力如如何构建何构建矢矢量量三角形三角形方法方法：以以不不变力变力（恒恒力力）为为基

3、准基准边边，另外两个另外两个力力该该延长延长的的延长延长，该该平平移移的平的平移移，构建构建矢矢量三量三角角形形。根据根据动力动力进行重构进行重构矢矢量三量三角角形形，看三看三角角形边形边长长变化变化确定确定力的变化。力的变化。矢矢量量三角形法三角形法练 2 2.如图如图所示所示，一，一不不可伸可伸长长的的轻轻绳绳上端上端悬悬挂于挂于O点点，下端下端系系一小球一小球现现对小球对小球施加施加一水平一水平拉拉力力F，使使小球小球在在图图示位示位置置保持静保持静止止，若保持若保持小球小球位位置置不不变，将力变，将力F方向方向逆逆时时针缓针缓慢慢转转至至与与绳绳垂垂直的直的过程中过程中，则，则（）A.

4、力力F逐逐渐渐增增大大B.力力F逐逐渐渐减减小小C.力力F先减先减小小后后增增大大D.力力F先增先增大后大后减减小小矢矢量量三角形法三角形法测3 3.(多多选选)如图如图所示所示，在在倾角为倾角为的斜面的斜面上上，放一，放一质量质量为为m的的小球，小球小球，小球和和斜面斜面及及挡板挡板间间均无摩擦均无摩擦，当当挡板挡板绕绕O点点逆逆时时针缓针缓慢慢地地转向转向水平水平位位置的置的过程中过程中()A.斜面对球的斜面对球的支持支持力力逐逐渐渐增增大大B.斜面对球的斜面对球的支持支持力力逐逐渐渐减减小小C.挡板对小球的挡板对小球的弹弹力力先减先减小小后后增增大大D.挡板对小球的挡板对小球的弹弹力力先

5、增先增大后大后减减小小二二、相似三角形法相似三角形法方法方法规规律律总结总结：主主要要解解决决三三力平衡力平衡问问题。题。1 1.一一个个力力是是恒恒力，力，大大小小和方向不和方向不变。变。2 2.另外两个另外两个力力方向改方向改变。变。先对物体受力分析，如果三个力符合上述特征，且能在原图构建中找见一个三角形与构建的力矢量三角形相似。相似三角形法相似三角形法讲 1 1.如图如图所示所示，AC是是上端上端带带光滑光滑轻轻质定质定滑滑轮轮的的固固定定竖直竖直杆杆，质量不质量不计计的的轻轻杆杆BC一一端通端通过过铰链铰链固固定在定在C点点，另另一一端端B悬悬挂挂一一重重力为力为G的的物体物体，且且B

6、端端系系有有一一根根轻轻绳并绳并绕绕过定过定滑滑轮轮，用力，用力F拉绳拉绳，开始时开始时 BCA90，现现使使 BCA缓缓慢变小，直慢变小，直到到 BCA3 30.此此过程过程中中，轻轻杆杆BC所所受受的力的力()A.逐逐渐渐减减小小B.逐逐渐渐增增大大C.大大小小不不变变D.先减先减小小后后增增大大相似三角形法相似三角形法练 2 2.(多多选选)如图如图所示所示，质量质量均均为为m的小球的小球A、B用用劲劲度度系数系数为为k1 1的的轻弹轻弹簧簧相相连连，B球用球用长长为为L的的细细绳绳悬悬挂于挂于O点点，A球球固固定在定在O点点正下正下方方，当当小球小球B平衡时，平衡时，细细绳绳所所受受的

7、的拉拉力为力为FT1 1，弹弹簧簧的的弹弹力为力为F1 1；现现把把A、B间间的的弹弹簧簧换换成成原原长相长相同同但但劲劲度度系数系数为为k2 2(k2 2k1 1)的的另另一一轻弹轻弹簧簧，在其在其他他条件不条件不变的变的情况情况下仍使下仍使系系统统平衡，平衡，此此时时细细绳绳所所受受的的拉拉力为力为FT2 2，弹弹簧簧的的弹弹力为力为F2 2.则则下列下列关关于于FT1 1与与FT2 2、F1 1与与F2 2大大小小的的比比较较，正正确确的的是是()A.FT1 1FT2 2B.FT1 1FT2 2C.F1 1F2 2D.F1 1F2 2相似三角形法相似三角形法测3 3如图如图所示所示，一斜

8、面，一斜面固固定在定在水平面水平面上上，一，一半半球球形形滑滑块块固固定在定在斜面斜面上上，球，球心心O的的正上正上方方有有一一定定滑滑轮轮A(视视为为质点质点)，细线细线的一的一端端与一与一质量分质量分布均匀布均匀的光的光滑滑圆圆球球B连连接接，另另一一端端绕绕过过滑滑轮轮A在在水平水平向向右右的的拉拉力力F作用作用下使下使圆圆球球B保持静保持静止止。改改变变拉拉力力F的的大大小，小，使使圆圆球球B从从两两球球心心等等高高的的位位置置缓缓慢慢移移动动到到圆圆球球B的的球球心正好心正好在在O点点的的正上正上方方(不不考考虑该虑该位位置的置的情况情况)。圆圆球球B不不会会与与定定滑滑轮轮A接接触

9、触，则，则下列下列说说法法正正确确的的是是()A拉拉力力F一直一直增增大大B拉拉力力F先增先增大后大后减减小小C半半球球形形滑滑块块对对圆圆球球B的的支持支持力力先增先增大后大后减减小小D半半球球形形滑滑块块对对圆圆球球B的的支持支持力力大大小小保持保持不不变变三三、拉密定理拉密定理方法方法规规律律总结总结：主主要要解解决决三三力平衡力平衡问问题。题。1 1.一一个个力力是是恒恒力，力，大大小小和方向不和方向不变。变。2 2.另外两个另外两个力力方向改方向改变。变。3 3.两个两个变力的变力的夹夹角角不不变。变。先对物体受力分析，如果三个力符合上述特征，就选拉密定理解决问题。三三、拉密定理拉密

10、定理什么什么是拉密定理是拉密定理？拉密定理法拉密定理法讲 1 1.(多多选选)如图如图所示装所示装置，置，两根两根细细绳绳拴拴住一小球，住一小球，保持保持两两细细绳绳间间的的夹夹角角12120不不变，变，若若把把整整个个装装置置顺顺时时针缓针缓慢慢转过转过90，则，则在转在转动动过程中过程中，CA绳绳的的拉拉力力F1 1、CB绳绳的的拉拉力力F2 2的的大大小变化小变化情况情况是是()A.F1 1先先变小变小后后变变大大B.F1 1先先变变大后大后变小变小C.F2 2一直变小一直变小D.F2 2最最终终变为变为零零拉密定理法拉密定理法练 2 2.如图如图所示所示，球面光滑的，球面光滑的半半球球

11、形物体形物体放放在在水平面水平面上上。一。一个个可可视视为为质点质点的的物物块块放放在在球面球面上上在在与与半半球面球面切切线线平平行行的力的力F作用作用下下处处于静止于静止状状态，态，此位此位置与球置与球心心O的的连线连线与水平与水平方向方向的的夹夹角为角为3 30。现现保持保持F的的始始终终与与半径垂半径垂直直，改改变变其大其大小，小，使使物物块块沿沿球面球面缓缓慢慢运运动动到到球的球的顶顶端端，此此过程过程半半球球形物体形物体始始终终不不动，则动，则（）A.F不断不断增增大大B.F不断不断减减小小C.球面对球面对物物块块支持支持力力先增先增大后大后减减小小D.球面对球面对物物块块支持支持

12、力力不断不断减减小小3 3(多多选选)如图如图所示所示，某工厂某工厂将将圆圆柱柱形形工工件件a放放在在倾角为倾角为的的斜面斜面上上，为，为防止工防止工件件滚滚动，动，在其在其下下方方垫垫一一段半径段半径与与a相相同同的的半半圆圆柱柱体体b。若逐若逐渐渐减减小斜面倾角，小斜面倾角，a、b始始终终处处于静止于静止状状态，态，不不计计a与与接接触触面的面的摩擦摩擦，b的的质量质量很很小。则小。则()A斜面对斜面对a的的弹弹力变力变大大B斜面对斜面对a的的弹弹力力先先变变大后大后变小变小Cb对对a的的弹弹力力逐逐渐渐变小变小Db对对a的的弹弹力力不不变变拉密定理法拉密定理法测四四、凉衣杆模型凉衣杆模型

13、方法规律总结：绳子两端的水平距离不变，绳子的夹角不方法规律总结：绳子两端的水平距离不变，绳子的夹角不变。变。如右图：根据数学方法推导如右图：根据数学方法推导晾衣杆模型晾衣杆模型1 1.如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M M、N N上的上的a a、b b两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只改两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是()A.A.绳的右端上移到绳的右端上移到bb，绳子拉力变小，绳子拉力

14、变小B.B.绳的两端高度差越小，绳的两端高度差越小，绳子拉力变大绳子拉力变大C.C.将杆将杆N N向右移一些，向右移一些，绳子拉力变大绳子拉力变大D.D.若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移C晾衣杆模型晾衣杆模型练练2 2.如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物G。现将轻绳的一端固定。现将轻绳的一端固定于支架上的于支架上的A点，另一端从点，另一端从B点沿支架缓慢地向点沿支架缓慢地向C点靠近。则绳中点靠近。则绳中拉力大小变化的情

15、况是拉力大小变化的情况是()A先变小后变大先变小后变大B先变小后不变先变小后不变C先变大后不变先变大后不变D先变大后变小先变大后变小晾衣杆模型晾衣杆模型练练3 3.如图所示，在水平放置的木棒上的如图所示，在水平放置的木棒上的M、N两点，系着一根两点，系着一根不可伸长的柔软轻绳，绳上套有一光滑小金属环不可伸长的柔软轻绳，绳上套有一光滑小金属环.现将木棒绕其现将木棒绕其左端逆时针缓慢转动一个小角度，则关于轻绳对左端逆时针缓慢转动一个小角度，则关于轻绳对M、N两点的拉两点的拉力力F1 1、F2 2的变化情况，下列判断正确的是的变化情况，下列判断正确的是()A.F1 1和和F2 2都变大都变大B.F1 1变大，变大，F2 2变小变小C.F1 1和和F2 2都变小都变小D.F1 1变小，变小，F2 2变大变大