动态平衡(上课)PPT文件格式下载.ppt
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的压力如何变化?
(对挡板压力先减小后对挡板压力先减小后增大增大,对斜面始终减小对斜面始终减小)什么是动态平衡?
物体处于一系列的平衡状态中,此过程中外力在发生变化,但合力始终为零。
解决动态平衡问题的关键是:
在变化中找到不变。
解决动态平衡的步骤正确分析物体动态平衡问题,可分三步进行:
1、对物体的初状态进行受力分析。
2、在变化过程中,找出不变的物理量。
3、应用平行四边形法则(三角形法则)进行判断。
解决动态平衡的方法三力平衡问题用合成法,三力平衡问题用合成法,多力平衡用分解法。
多力平衡用分解法。
类型一、合力的大小、方向不类型一、合力的大小、方向不变,一个分力的方向不变。
变,一个分力的方向不变。
(对挡板压力先减小后增大对挡板压力先减小后增大,对斜面始终减小对斜面始终减小)例例22如如图图所所示示,绳绳AOAO段段与与水水平平成成角角,绳绳OCOC段段的的CC端端悬悬挂挂在在一一重重物物,绳绳OBOB水水平平,现现保保持持OO点点位位置置不不变变,将将BB点点逐逐渐渐上上移移,在在BB点点上上移移过过程程中中,对对AOAO、BOBO绳绳上上所所受受拉拉力力的的变变化化情情况况,下下列列说说法法正正确确的是的是()AAOAOA段上拉力不变段上拉力不变BBOAOA段上拉一直减少段上拉一直减少CCOBOB段上拉力一直增大段上拉力一直增大DDOBOB段上拉力是先减小后增大段上拉力是先减小后增大300CABO解:
解:
画出画出O点受力图点受力图GT2T1O在在B点上移过程中如图示点上移过程中如图示,T2T1T2T1T2T1由平衡条件可知由平衡条件可知B、D正确正确.BD例例33、光滑的半球固定在水平地面上,、光滑的半球固定在水平地面上,球心正上方有一滑轮,轻绳的一端系球心正上方有一滑轮,轻绳的一端系一小球靠在半球上,另一端绕过定滑一小球靠在半球上,另一端绕过定滑轮后用力拉住,使小球静止,如图轮后用力拉住,使小球静止,如图33所示,现缓慢地拉绳,在使小球沿球所示,现缓慢地拉绳,在使小球沿球面上移过程中,半球对小球的支持力面上移过程中,半球对小球的支持力NN和绳对小球的拉力和绳对小球的拉力TT的大小变化情况的大小变化情况如何?
如何?
类型二、合力大小方向不变,力类型二、合力大小方向不变,力三角形与几何三角形相似。
三角形与几何三角形相似。
(T变小变小,N不变不变)例例44如图所示,如图所示,ACAC是上端带定滑轮的固定竖直杆,是上端带定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆质量不计的轻杆BCBC一端通过铰链固定在一端通过铰链固定在CC点,另一点,另一端端BB悬挂一重为悬挂一重为GG的物体,且的物体,且BB端系有一根轻绳并绕端系有一根轻绳并绕过定滑轮过定滑轮AA,用力,用力FF拉绳,开始时拉绳,开始时BCABCA9090,现,现使使BCABCA缓慢变小,直到杆缓慢变小,直到杆BCBC接近竖直杆接近竖直杆ACAC此此过程中,轻杆过程中,轻杆BB端所受的力端所受的力()()AA大小不变大小不变BB逐渐增大逐渐增大CC逐渐减小逐渐减小DD先减小后增大先减小后增大FACB解:
画出画出B点受力图如图示点受力图如图示GGFT由相似三角形关系得由相似三角形关系得轻杆轻杆B端所受的力端所受的力T与与BCA无关,即大小不变无关,即大小不变A例例5、如图、如图5所示,人站在岸上通过定滑轮用绳牵所示,人站在岸上通过定滑轮用绳牵引小船,若水的阻力恒定不变,则在船匀速靠岸引小船,若水的阻力恒定不变,则在船匀速靠岸的过程中,绳的拉力和船受到的浮力如何变化?
的过程中,绳的拉力和船受到的浮力如何变化?
(拉力变大拉力变大,浮力变小浮力变小)类型三、多力平衡,正交分类型三、多力平衡,正交分解用图解法进行分析。
解用图解法进行分析。
例例66如图所示,人的质量为如图所示,人的质量为MM,物块的质量为,物块的质量为mm,且,且MmMm,若不计绳与滑轮的摩擦,则当人拉,若不计绳与滑轮的摩擦,则当人拉着绳向右跨出一步后,人和物仍保持静止,则下列着绳向右跨出一步后,人和物仍保持静止,则下列说法中正确的是说法中正确的是()AA地面对人的摩擦力减小地面对人的摩擦力减小BB地面对人的摩擦力增大地面对人的摩擦力增大CC人对地面的作用力不变人对地面的作用力不变DD人对地面的作用力增大人对地面的作用力增大MmBD动态平衡分析动态平衡分析类型四、多力平衡,正交类型四、多力平衡,正交分解用公式法进行分析。
分解用公式法进行分析。
例例7如图所示,晾晒衣服的绳子轻且光滑,悬挂衣如图所示,晾晒衣服的绳子轻且光滑,悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的,轻绳两端分别固定在两服的衣架的挂钩也是光滑的,轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的根竖直杆上的AA、BB两点,衣服处于静止状态如果保两点,衣服处于静止状态如果保持绳子持绳子AA端位置不变,将端位置不变,将BB端分别移动到不同的位置。
端分别移动到不同的位置。
下列判断正确的是下列判断正确的是()()AABB端移到端移到BB11位置时,绳子张力不变位置时,绳子张力不变BBBB端移到端移到BB22位置时,绳子张力变小位置时,绳子张力变小CCBB端在杆上位置不动,将杆移动到虚线位置时端在杆上位置不动,将杆移动到虚线位置时,绳子张力变大绳子张力变大DDBB端在杆上位置不动,将杆移端在杆上位置不动,将杆移动到虚线位置时,绳子张力变小动到虚线位置时,绳子张力变小ABB2B1AD动态平衡分析动态平衡分析ABB2B1解:
B端移到端移到B1、B2位置,挂钩将分别移动到位置,挂钩将分别移动到C1、C2位置,如图示:
位置,如图示:
C1C2由于绳长不变,由几何关系知,由于绳长不变,由几何关系知,夹角夹角ACB不变,绳子张力保不变,绳子张力保持不变。
持不变。
B端在杆上位置不动,将杆移动到虚线位置时端在杆上位置不动,将杆移动到虚线位置时,ABCB由于绳长不变,夹角由于绳长不变,夹角ACB变小,变小,绳子张力变小绳子张力变小对称性平衡对称性平衡