[所有分類]共點力的平衡(編輯修改稿)
2025-11-10 04:57 本頁面
【文章內容簡介】 面光滑． OA上套有小環(huán) P， OB上套有小環(huán) Q，兩環(huán)質量均為 m，兩環(huán)間由一根質量可忽略、不可伸長的細繩相連，并在某一位置平衡，現將 P 環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達到平衡，那么將移動后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較， OA桿對 P環(huán)的支持力 FN和細繩上的拉力 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 【 思路點撥 】 這是一個連接體平衡問題，常用整體法和隔離法．細繩上的拉力 FT是 P、 Q間的內力，用隔離 P或 Q的方法分析，由于 Q的受力個數較少，所以應對 Q隔離分析， OA桿對 P環(huán)的支持力是外力，用整體法分析． 解答： 對整體：受力如圖（ a），其中 FN是 OA桿對系統(tǒng)的彈力， F為 OB桿對系統(tǒng)的支持力， F摩 為 OA桿對系統(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 Q環(huán)：受力如圖（ b）所示．其中 FT為細繩對環(huán)的拉力，根據 Q環(huán)處于平衡狀態(tài)可得 FT cosθ=mg 可解得： 當 P環(huán)向左移動，細繩與 OB桿的夾角 θ變小，cosθ變大， FT變?。?B選項是正確的． 問題 8 在定性的判斷繩的拉力 FT時我們還能怎么分析呢？ 用極端法分析法，假設 P 環(huán)在最右端時，細繩接近于水平；假設 P 環(huán)在最左端時，細繩接近豎直時，取這兩個極端來分析。 當 P在環(huán)移到最左端 O 時， FT最小，FT=mg． 當環(huán)移到細繩接近于水平時， FT 趨于無窮大，故知，環(huán) P 向左移動， FT 變小． 問題 9 運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)和運動的全過程； ②畫出系統(tǒng)整體的受力圖和運動全過程的示意圖； ③選用適當的物理規(guī)律列方程求解． 隔離法 ① 明確研究對象或過程、狀態(tài)； ②將某個研究對象或某段運動過程、某個狀態(tài)從全過程中隔離出來； ③畫出某狀態(tài)下的受力圖或運動過程示意圖； ④選用適當的物理規(guī)律列方程求解． 隔離法和整體法常常需交叉運用，從而優(yōu)化解題思路和方法，使解題簡捷明快． 三、動態(tài)平衡、臨界與極值問題 1．動態(tài)平衡問題：通過控制某些物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢的變化，而在這個過程中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài)，在問題的描述中常用“ 緩慢 ”等語言敘述． 2．臨界問題：當某物理量變化時，會引起其他幾個物理量的變化，從而使物體所處的平衡狀態(tài)“ 恰好出現 ”或“ 恰好不出現 ”，在問題的描述中常用“ 剛好 ”、“ 剛能 ”、“ 恰好 ”等語言敘述． 3．極值問題：平衡物體的極值，一般指在力的變化過程中的最大值和最小值問題． 問題 10 解決動態(tài)平衡、臨界與極值問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)對物體受力分析 （ 2）將物體受的力按實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系表達式 （ 4）根據已知量的變化情況來確定未知量的變化情況 圖 解 法 （ 1）選某一狀態(tài)對物體受力分析 （ 2）根據平衡條件畫出平行四邊形 （ 3）根據已知量的變化情況，畫出平行四邊形的邊角變化
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