共点力作用下物体的平衡

动态平衡是与静止相对而言的，物体缓慢运动（移动）或者匀速直线运动时，即使有时合力不完全为零，也可近似地把物体当作平衡来处理，可以认为物体依然处于平衡状态，解决动态平衡的基本思路还是合力为零 一、力的合成法 例1、一只质量为m的蚂蚁，在半径为R的半球形碗内爬行，在距碗底高R/2的A点停下来，则蚂蚁在A点受到的摩擦力大小为 （ ） A、 B、 C、 D、 解：设支持力F与水平线的夹角为α，则 ， ，受力如图，F与f的合力与G等大反向，故 ，所以B正确 二、正交分解法 例2、如图所示，滑轮固定在天花板上，细绳跨过滑轮连接物体A和B，物体B静止于水平地面上，用 f和 FN分别表示地面对物体B的摩擦力和支持力，现将B向左移动一小段距离，下列说法正确的是：（ ） A、f 和 FN都变大； B、f 和 FN都变小； C、f 增大， FN减小； D、f 减小， FN 增大； 解：正交分解F， ， ，水平方向 ，左移B，α角增大， 减小，F不变，所以f减小；竖直方向 ， 增大， 增大，，FN减小，故选B 三、矢量三角形法 例3、重G的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针缓慢转到水平位置，在该过程中，斜面和挡板对小球的弹力的大小F1、F2各如何变化？ 解析：由于挡板是缓慢转动的，可以认为每个时刻小球都处于平衡状态，因此所受合力为零。应用三角形定则，G、F1、F2三个矢量应组成封闭三角形，其中G的大小、方向始终保持不变；F1的方向不变；F2的起点在G的终点处，而终点必须在F1所在的直线上，由作图可知，挡板逆时针转动90°过程，F2矢量也逆时针转动90°，因此F1逐渐变小，F2先变小后变大.（当F2⊥F1，即挡板与斜面垂直时，F2最小） 四、隔离法和整体法 例4、如图所示，轻绳的一端系在质量为m的物体上，另一端系在一个圆环上，圆环套在粗糙水平横杆上，现用水平力F拉绳上一点，使物体静止在图中实线位置。然后改变F的大小，使其缓慢下降至图中虚线位置，圆环仍在原来位置不动，则在这一过程中，水平拉力F，环对横杆的摩擦力f和环对杆的压力N的变化情况是：（ ） A、F逐渐增大，f保持不变，N逐渐增大 B、F逐渐增大，f逐渐增大，N保持不变 C、F逐渐减小，f逐渐减小，N逐渐增大 D、F逐渐减小，f逐渐减小，N保持不变 解析：由于缓慢下降，每个时刻都处于平衡状态，把物体与环当作整体，竖直方向受重力和支持力平衡，重力不变，支持力不变，所以N不变；水平方向F与f平衡，所以两者大小相等，隔离物体有 ，随着 的减小， 减小，F减小，f也减小，D正确 五、相似三角形法 例5、如图所示，固定在水平面上的光滑半球，球心O的正上方固定一个小定滑轮，细绳一端拴一小球，小球置于半球面上的A点，另一端绕过定滑轮. 今缓慢拉绳使小球从A点滑到半球顶点，则此过程中，小球对半 球的压力N及细绳的拉力F大小变化情况是（C） A. 变大，F变大 B. 变小，F变大 C. 不变，F变小 D. 变大，F变小 解析：力的 ∽几何 ，因此有 得 ， 不变；由 ， ， 与 成正比，上移过程中 减小， 减小，选C A α A B A B G f FN F α F1 F2 F1 F2 G G F2 F1 F′ F M N θ θ′ O F FN G A B O F 南门校区（大小班授课）：九福大厦3楼 88086086 侨雄校区（大小班授课）：侨雄商业中心A座2楼88086568 仓山校区（大小班授课）：学生街城市广场2楼88086558 南门校区（名师 1对1）：九福大厦3楼 88086565 侨雄校区（名师 1对1）：侨雄商业中心A座2楼88318606 仓山校区（名师 1对1）：学生街城市广场2楼88086558 快乐学习培训学校VIP教研组版权所有　未经允许　严禁复制 第1页 _1234567897.unknown _1234567905.unknown _1234567913.unknown _1234567917.unknown _1234567919.unknown _1234567921.unknown _1234567922.unknown _1234567920.unknown _1234567918.unknown _1234567915.unknown _1234567916.unknown _1234567914.unknown _1234567909.unknown _1234567911.unknown _1234567912.unknown _1234567910.unknown _1234567907.unknown _1234567908.unknown _1234567906.unknown _1234567901.unknown _1234567903.unknown _1234567904.unknown _1234567902.unknown _1234567899.unknown _1234567900.unknown _1234567898.unknown _1234567893.unknown _1234567895.unknown _1234567896.unknown _1234567894.unknown _1234567891.unknown _1234567892.unknown _1234567890.unknown