物理：第5章 力與平衡 章綜合課件（魯科版必修1）

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歡迎進(jìn)入物理課堂 一 動(dòng)態(tài)平衡問題所謂動(dòng)態(tài)平衡問題 就是通過控制某一物理量 使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢變化 由于緩慢變化 可認(rèn)為物體始終處于平衡狀態(tài) 分析動(dòng)態(tài)平衡問題通常有兩種方法 1 解析法 對研究對象的任一狀態(tài)進(jìn)行受力分析 建立平衡方程 求出因變參量與自變參量的一般函數(shù)式 然后根據(jù)自變參量的變化確定因變參量的變化 2 圖解法 對研究對象進(jìn)行受力分析 再根據(jù)平行四邊形定則或三角形定則畫出不同狀態(tài)下的力的矢量圖 畫在同一個(gè)圖中 然后根據(jù)表示力的有向線段的長度變化判斷各個(gè)力的變化情況 典例1 2011 南陽高一檢測 在粗糙水平地面上與墻平行放著一個(gè)截面為半圓的柱狀物體A A與豎直墻之間放一光滑圓球B 整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài) 現(xiàn)對B加一豎直向下的力F F的作用線通過球心 設(shè)墻對B的作用力為F1 B對A的作用力為F2 地面對A的作用力為F3 若F緩慢增大而整個(gè)裝置仍保持靜止 截面如圖所示 在此過程中 A F1保持不變 F3緩慢增大B F1緩慢增大 F3保持不變C F2緩慢增大 F3緩慢增大D F2緩慢增大 F3保持不變 解析 選C 如圖所示 球B受到四個(gè)力作用 且保持靜止 則 不變 F2cos F mg 若F緩慢增大 則F2增大 而F2sin F1 則F1也增大 對于整體而言 地面對A的摩擦力f F1 地面對A的支持力N F G總 所以f和N均緩慢增大 所以F3緩慢增大 C對 二 整體法與隔離法在平衡問題中的應(yīng)用1 整體法 把系統(tǒng)作為一個(gè)整體進(jìn)行受力分析的方法叫整體法 通常研究外力作用時(shí)使用整體法 2 隔離法 把系統(tǒng)內(nèi)其中一個(gè)物體隔離出來進(jìn)行受力分析的方法叫隔離法 通常研究內(nèi)力作用時(shí)使用隔離法 使用隔離法時(shí)盡量隔離受力少的物體 實(shí)際問題中整體法與隔離法要結(jié)合起來靈活運(yùn)用 通常先整體后隔離 典例2 用輕質(zhì)細(xì)線把兩個(gè)質(zhì)量未知的小球懸掛起來 如圖所示 現(xiàn)對小球a施加一個(gè)向左偏下30 的恒力 對小球b施加一個(gè)向右偏上30 的同樣大的恒力 使系統(tǒng)達(dá)到平衡 下列圖中能表示平衡狀態(tài)的是 解析 選A 方法一 隔離法對a b分別進(jìn)行受力分析 如圖甲所示 對a 在水平方向有F1cos30 T1cos T2cos 對b 在水平方向有T2 cos F2cos30 因?yàn)門2 T2 F1 F2 所以T1cos 0 而T1 0 所以 90 故選A 方法二 整體法乙以小球a b和它們之間的連線組成的整體為研究對象 這一整體受到的外力有 重力m1g m2g 外加恒力F1 F2 上面細(xì)線的彈力T 方向未定 其受力圖如圖乙所示 由于F1 F2等大反向 互相抵消 平衡時(shí) 細(xì)線彈力必與重力 m1 m2 g等大反向 即細(xì)線應(yīng)在豎直位置 故選A 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全