20xx滬科版高中物理必修一43《共點力的平衡及其應(yīng)用》(文件)
【正文】 不變，方向轉(zhuǎn)過 90176。 ＋ F1sin 60176。 時： F A ＝ F B＝ G ；當 θ 120176。 ，風箏質(zhì)量為 300 g，求風對風箏的作用力的大小． (風對風箏的作用力與風箏平面相垂直， g＝ 10 m/s2) 圖 438 解析 ：本題是一道共點力平衡問題．風箏平衡時共受到三個力的作用，即重力 mg、風對它的作用力 F和繩對它的拉力 FT(如右圖所示 )，設(shè) AB方向為 x軸， F方 向為 y軸，建立一個坐標系，將重力和拉力 FT正交分解，即能求得 F的大?。? 在 x軸方向 mgsin 30176。 ＝ (2 ＋ 3 3 /2)N ＝ N . 1．把物體受到幾個變化的力作用 (也可能只是某些力在變化 )而處于平衡狀態(tài)，或物體在緩慢移動過程中所處的每一個狀態(tài)都可視為受力平衡的問題，統(tǒng)稱為力學動態(tài)平衡問題． 2．分析動態(tài)平衡的方法 ①代數(shù)法：引入一個自變量，通過建立平衡方程，建立變化的力與自變量的函數(shù)關(guān)系，由關(guān)系式分析力的變化情況． 物體的動態(tài)平衡 ② 三角形相似法：利用力的三角形與幾何三角形相似，可以得到力的大小之比等于三角形的邊長之比，分析變化的力隨幾何邊長變化的關(guān)系． ③矢量圖解法：由共點力平衡條件和平行四邊形定則，畫出反映力關(guān)系的矢量圖，從圖示中觀察、分析力的變化情況． 【 例 4】 如圖 4－ 3－ 9所示，把球夾在豎直墻壁 AC和木板 BC之間，不計摩擦，球?qū)γ娴膲毫镹1，球?qū)Π宓膲毫?N2，在將板BC逐漸放至水平的過程中，下列說法中，正確的是 ( ) A． N1和 N2都增大 B． N1和 N2都減小 C． N1增大， N2減小 D． N1減小， N2增大 圖 4－ 3－ 9 解析 ：此為一動態(tài)平衡問題，受力情況雖有變化，但球始終處于平衡狀態(tài)． 解法一 ：平行四邊形法，對球受力分析如右圖所示．受重力 G、墻對球的支持力 N1′和板對球的支持力 N2′而平衡，作出 N1′和 N2′的合力 F，它與 G等 大反向，當板 BC逐漸放至水平的過程中， N1′的方向不變，大小逐漸減小， N2′的方向發(fā)生變化，大小也逐漸減??；如上圖所示，由牛頓第三定律可知： N1＝ N1′， N2＝ N2′，故答案 B正確． 解法二 ：矢量三角形法，如下圖所示 答案 ： B 題后反思 ：圖解法具有直觀、簡便等優(yōu)點，但使用時有兩點需要注意： (1)本方法所適用的基本上都是 “三力平衡 ”問題，且物體所受的三力中，有一個恒力，還有一個是方向不變僅大小變的力，另一個則是大小和方向都變的力，否則，用圖解法分析不一定簡便． (2)作圖時要規(guī)范，也可僅討論其中的一個三角形，要特別注意方向變化的那個力，要切實搞清其方向變化范圍． 在圖 4－ 3－ 10中，物體的重量為 G，保持物體與細繩AO的位置不變，讓細繩 BO的B端沿四分之一圓弧從 D點向 E點慢慢地移動．試問：在此過程中 AO中的張力 FTA與 BO中的張力 FTB如何變化？ 圖 4－ 3－ 10 解析 ：根據(jù)題意， FTA與FTB的合力豎直向上，大小恒定不變，等于懸掛重物的細繩CO中的張力 FTC＝ BO的 B端沿四分之一圓弧由 D點向 E點移動的過程中，先后經(jīng)過①、②、③位置時，細繩 AO與 BO中的張力分別為 FTA FTB FTA FTBFTA FTB3，按平行四邊形定則作圖如圖所示可以看出，F(xiàn)TA1FTA2FTA3； FTB1FTB2 AO中張
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