[所有分類(lèi)]共點(diǎn)力的平衡(編輯修改稿)
2024-11-10 04:57 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 面光滑． OA上套有小環(huán) P， OB上套有小環(huán) Q，兩環(huán)質(zhì)量均為 m，兩環(huán)間由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩相連，并在某一位置平衡，現(xiàn)將 P 環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來(lái)的平衡狀態(tài)比較， OA桿對(duì) P環(huán)的支持力 FN和細(xì)繩上的拉力 FT的變化情況是（ ） A． FN不變， FT變大 B． FN不變， FT變小 C． FN變大， FT變大 D． FN變大， FT變小 【 思路點(diǎn)撥 】 這是一個(gè)連接體平衡問(wèn)題，常用整體法和隔離法．細(xì)繩上的拉力 FT是 P、 Q間的內(nèi)力，用隔離 P或 Q的方法分析，由于 Q的受力個(gè)數(shù)較少，所以應(yīng)對(duì) Q隔離分析， OA桿對(duì) P環(huán)的支持力是外力，用整體法分析． 解答： 對(duì)整體：受力如圖（ a），其中 FN是 OA桿對(duì)系統(tǒng)的彈力， F為 OB桿對(duì)系統(tǒng)的支持力， F摩 為 OA桿對(duì)系統(tǒng)的摩擦力．由于系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，所以有： FN=（ m+m） g = 2mg gcosTmF??對(duì) Q環(huán)：受力如圖（ b）所示．其中 FT為細(xì)繩對(duì)環(huán)的拉力，根據(jù) Q環(huán)處于平衡狀態(tài)可得 FT cosθ=mg 可解得： 當(dāng) P環(huán)向左移動(dòng)，細(xì)繩與 OB桿的夾角 θ變小，cosθ變大， FT變?。?B選項(xiàng)是正確的． 問(wèn)題 8 在定性的判斷繩的拉力 FT時(shí)我們還能怎么分析呢？ 用極端法分析法，假設(shè) P 環(huán)在最右端時(shí)，細(xì)繩接近于水平；假設(shè) P 環(huán)在最左端時(shí)，細(xì)繩接近豎直時(shí)，取這兩個(gè)極端來(lái)分析。 當(dāng) P在環(huán)移到最左端 O 時(shí)， FT最小，F(xiàn)T=mg． 當(dāng)環(huán)移到細(xì)繩接近于水平時(shí)， FT 趨于無(wú)窮大，故知，環(huán) P 向左移動(dòng)， FT 變?。? 問(wèn)題 9 運(yùn)用整體法和隔離法的基本步驟有哪些？ 整體法 ① 明確研究的系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程； ②畫(huà)出系統(tǒng)整體的受力圖和運(yùn)動(dòng)全過(guò)程的示意圖； ③選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解． 隔離法 ① 明確研究對(duì)象或過(guò)程、狀態(tài)； ②將某個(gè)研究對(duì)象或某段運(yùn)動(dòng)過(guò)程、某個(gè)狀態(tài)從全過(guò)程中隔離出來(lái)； ③畫(huà)出某狀態(tài)下的受力圖或運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖； ④選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解． 隔離法和整體法常常需交叉運(yùn)用，從而優(yōu)化解題思路和方法，使解題簡(jiǎn)捷明快． 三、動(dòng)態(tài)平衡、臨界與極值問(wèn)題 1．動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題：通過(guò)控制某些物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢的變化，而在這個(gè)過(guò)程中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài)，在問(wèn)題的描述中常用“ 緩慢 ”等語(yǔ)言敘述． 2．臨界問(wèn)題：當(dāng)某物理量變化時(shí)，會(huì)引起其他幾個(gè)物理量的變化，從而使物體所處的平衡狀態(tài)“ 恰好出現(xiàn) ”或“ 恰好不出現(xiàn) ”，在問(wèn)題的描述中常用“ 剛好 ”、“ 剛能 ”、“ 恰好 ”等語(yǔ)言敘述． 3．極值問(wèn)題：平衡物體的極值，一般指在力的變化過(guò)程中的最大值和最小值問(wèn)題． 問(wèn)題 10 解決動(dòng)態(tài)平衡、臨界與極值問(wèn)題的常用方法有哪些？各有哪些解題步驟？ 方 法 步 驟 解 析 法 （ 1）選某一狀態(tài)對(duì)物體受力分析 （ 2）將物體受的力按實(shí)際效果分解或正交分解 （ 3）列平衡方程求出未知量與已知量的關(guān)系表達(dá)式 （ 4）根據(jù)已知量的變化情況來(lái)確定未知量的變化情況 圖 解 法 （ 1）選某一狀態(tài)對(duì)物體受力分析 （ 2）根據(jù)平衡條件畫(huà)出平行四邊形 （ 3）根據(jù)已知量的變化情況，畫(huà)出平行四邊形的邊角變化
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