动态平衡、整体法与隔离法.doc

第一部分动态平衡、平衡中的临界和极值问题一、平衡物体的动态问题(1)动态平衡: 指通过控制某些物理量使物体的状态发生缓慢变化。在这个过程中物体始终处于一系列平衡状态中。(2)动态平衡特征: 一般为三力作用,其中一个力的大小和方向均不变化,一个力的大小变化而方向不变,另一个力的大小和方向均变化。(3)平衡物体动态问题分析方法: 解动态问题的关键是抓住不变量,依据不变的量来确定其他量的变化规律,常用的分析方法有解析法和图解法。晶品质心_新浪博客解析法的基本程序是:对研究对象的任一状态进行受力分析,建立平衡方程,求出应变物理量与自变物理量的一般函数关系式,然后根据自变量的变化情况及变化区间确定应变物理量的变化情况。图解法的基本程序是:对研究对象的状态变化过程中的若干状态进行受力分析,依据某一参量的变化(一般为某一角),在同一图中作出物体在若干状态下的平衡力图(力的平形四边形或三角形),再由动态的力的平行四边形或三角形的边的长度变化及角度变化确定某些力的大小及方向的变化情况。【例】如图所示,轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上,圆环A套在粗糙的水平直杆MN上。现用水平力F拉着绳子上的一点O,使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置,但圆环A始终保持在原位置不动。则在这一过程中,环对杆的摩擦力Ff和环对杆的压力FN的变化情况是(  ) A、Ff不变,FN不变      B、Ff增大,FN不变 C、Ff增大,FN减小      D、Ff不变,FN减小【解析】以结点O为研究对象进行受力分析如图(a)。由题可知,O点处于动态平衡,则可作出三力的平衡关系图如图(a)。由图可知水平拉力增大。以环、绳和小球构成的整体作为研究对象,作受力分析图如图(b)。由整个系统平衡可知:FN=(mA+mB)g;Ff=F。即Ff增大,FN不变,故B正确。【答案】B 晶品质心_新浪博客  (1)图解分析法对研究对象在状态变化过程中的若干状态进行受力分析,依据某一参量的变化,在同一图中作出物体在若干状态下力的平衡图(力的平行四边形),再由动态力的平行四边形各边长度变化及角度变化确定力的大小及方向的变化情况。晶品质心_新浪博客动态平衡中各力的变化情况是一种常见题型。总结其特点有:合力大小和方向都不变;一个分力的方向不变,分析另一个分力方向变化时两个分力大小的变化情况。用图解法具有简单、直观的优点。例1、如图所示,光滑水平地面上放有截面为圆周的柱状物体A,A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B,对A施加一水平向左的力F,,整个装置仍保持平衡,则( ) :受力分析如图所示,A的位置左移,θ角减小,FN1=Gtanθ,FN1减小,B项正确;FN=G/cosθ,FN减小,D项正确;以AB为一个整体受力分析,FN1=F,所以水平外力减小,A项错误;地面对A的作用力等于两个物体的重力,所以该力不变,. 答案:BD 晶品质心_新浪博客2、如图所示,木棒AB可绕B点在竖直平面内转动,A端被绕过定滑轮吊有重物的水平绳和绳AC拉住,使棒与地面垂直,棒和绳的质量及绳与滑轮的摩擦均可忽略,如果把C端拉至离B端的水平距离远一些的C′点,AB仍沿竖直方向,装置仍然平衡,