高中物理力学——动态平衡问题处理方法_中华文本库
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高中物理——力学动态平衡分析
一 物体受三个力作用 例 1. 如图 1 所示，一个重力 G 的匀质球放在光滑斜面上，斜面倾角为 ? ，在斜面上有 一光滑的不计厚度的木板挡住球，使之处于静止状态。今使板与斜面的夹角 ? 缓慢增大， 问：在此过程中，挡板和斜面对球的压力大小如何变化？ F1 G
β α β α
例 2．一轻杆 BO，其 O 端用光滑铰链固定在竖直轻杆 AO 上，B 端挂一重物，且系一细 绳，细绳跨过杆顶 A 处的光滑小滑轮，用力 F 拉住，如图 2-1 所示。现将细绳缓慢往左拉， 使杆 BO 与杆 AO 间的夹角θ 逐渐减少，则在此过程中，拉力 F 及杆 BO 所受压力 FN 的大小变 化情况是( ) A．FN 先减小，后增大 B.FN 始终不变 C．F 先减小，后增大 D.F 始终不变 A F θ O B F H θ L O G A l F B FN
图 2-1 正确答案为选项 B
跟踪练习： 如图 2-3 所示， 光滑的半球形物体固定在水平地面上， 球心正上方有一光 滑的小滑轮，轻绳的一端系一小球，靠放在半球上的 A 点，另一端绕过定滑 轮，后用力拉住，使小球静止．现缓慢地拉绳，在使小球沿球面由 A 到半球 的顶点 B 的过程中， 半球对小球的支持力 N 和绳对小球的拉力 T 的大小变化 情况是( D )。 (A)N 变大，T 变小， (B)N 变小，T 变大 (C)N 变小，T 先变小后变大 (D)N 不变，T 变小
B O 图 2-3
例 3．如图 3-1 所示，在水平天花板与竖直墙壁间，通过不计质量的柔软绳子和光滑的轻小 滑轮悬挂重物 G=40N，绳长 L=2.5m，OA=1.5m，求绳中张力的大小，并讨论： （1）当 B 点位置固定，A 端缓慢左移时，绳中张力如何变化？ （2）当 A 点位置固定，B 端缓慢下移时，绳中张力又如何变化？ O
B C G O O O
解析：取绳子 c 点为研究对角，受到三根绳的拉力，如图 3-2 所示分别为 F1、F2、F3，延 长绳 AO 交竖直墙于 D 点，由于是同一根轻绳，可得： F1 ? F2 ，BC 长度等于 CD，AD 长度等 于绳长。设角∠OAD 为θ ；根据三个力平衡可得： F1 ?
G ；在三角形 AOD 中可知， 2 sin ?
OD 。 如果 A 端左移， AD 变为如图 3－3 中虚线 A′D′所示， 可知 A′D′不变， OD′ AD 减小， sin ? 减小，F1 变大。如果 B 端下移，BC 变为如图 3－4 虚线 B′C′所示，可知 AD、 OD 不变， sin ? 不变，F1 不变。 sin ? ?
二 物体受四个力及以上 例 4 .如图所示，当人向左跨了一步后人与物体保持静止，跨后与垮前相比较，下列说法 错误的是: A．地面对人的摩擦力减小 B．地面对人的摩擦力增加 C．人对地面压力增大 D．绳对人的拉
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