高中物理力學(xué)圖解動(dòng)態(tài)平衡問題與相似三角形問題(編輯修改稿)
2025-05-01 02:36 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ：分析小球受力情況，知其受重力G，線的拉力FT，點(diǎn)電荷Q的排斥力F三力作用而平衡，用三角形定則作其受力圖如圖，當(dāng)q逐漸減小時(shí)，斥力逐漸減小，θ角逐漸減小，同時(shí)斥力F的方向也在變化，用圖解法不能判斷F的大小變化情況，但注意到G//OQ，F(xiàn)T//OP，F(xiàn)沿QP方向，所以力三角形跟幾何三角形OPQ相似，由對(duì)應(yīng)邊的比例關(guān)系有FT/G= / ，即FT=.G/因OP長(zhǎng)、OQ長(zhǎng)、重力G在過程中均不變，得懸線的拉力FT大小不變?！ ? 圖132【例3】如圖132所示，用細(xì)線AO、BO懸掛重物，BO水平，AO與豎直方向成30176。角，若AO、OB能承受的最大拉力各為10N和6N，OC能承受足夠大的力，為使細(xì)線不被拉斷，重物允許的最大重力是多大？ 1500FN1FN2G?。涸O(shè)若逐漸增大重物重量時(shí)繩AO先斷，由O點(diǎn)受力圖易得：當(dāng)F=10N時(shí)OB所受拉力為F=5N﹤6N，假設(shè)正確，得此態(tài)OC的拉力為F= Fcos30176。=5 N=。平衡物體中的臨界與極值問題3．平衡物體的臨界問題某種物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為另一種物理現(xiàn)象的轉(zhuǎn)折狀態(tài)叫臨界狀態(tài)。臨界狀態(tài)可以理解為“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”某種現(xiàn)象的狀態(tài)。平衡物體的臨界狀態(tài)是指物體所處的平衡狀態(tài)將要破壞而尚未破壞的狀態(tài)，涉及臨界狀態(tài)的問題叫臨界問題。方法技巧：1．若物體受三個(gè)共點(diǎn)力作用處于平衡狀態(tài)，則表示此三力的矢量首尾相接時(shí)一定恰組成一個(gè)封閉的三角形。當(dāng)其中一個(gè)力的方向發(fā)生變化而引起各力的大小發(fā)生變化時(shí)，如果只要判斷各力大小增減的定性問題，最簡(jiǎn)單的方法就是用圖解法。用圖解法解題的第一步，就是正確作出力的矢量三角形(或平行四邊形)，第二步是確定好三角形的三條邊哪些方向是不變的、哪一條的長(zhǎng)短是不變的、哪一條的方向是變的、是向什么方向變的、變化的范圍如何，從而得出需要的結(jié)論。2．解決臨界問題的基本思維方法是假設(shè)推理法。其基本解題方法有兩類：(1)．物理分析法：通過對(duì)物理過程的分析，抓住臨界條件進(jìn)行求解。例如兩物體脫離的臨界條件是相互壓力為零；兩物體相對(duì)靜止到滑動(dòng)的臨界條件是摩擦達(dá)到最大靜摩擦力。(2)．?dāng)?shù)學(xué)解法：通過對(duì)問題的分析，依據(jù)物理規(guī)律寫出物理量之間的函數(shù)關(guān)系(或畫出函數(shù)的圖象)。用數(shù)學(xué)方法求解得出結(jié)論后，一定要依據(jù)物理原理對(duì)解的合理性及物理意義進(jìn)行討論或說明?！纠?】如圖2－4－8所示，一球A夾在豎直墻與三角劈B的斜面之間，三角形劈的重力為G，劈的底部與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，劈的斜面與豎直墻面是光滑的，問欲使三角劈靜
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