五动态平衡分析.docx

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五动态平衡分析

五、动态平衡分析

（1）共点力的平衡

1.共点力：

物体受到的各力的作用线或作用线的延长线能相交于一点的力.

2.平衡状态：

在共点力的作用下，物体处于静止或匀速直线运动的状态.

3.共点力作用下物体的平衡条件：

合力为零，即F尸0.

4.力的平衡：

作用在物体上几个力的合力为零，这种情形叫做力的平衡.

（1）若处于平衡状态的物体仅受两个力作用，这两个力一定大小相等、方向相反、作用在一条直线上，即二力平衡.

（2）若处于平衡状态的物体受三个力作用，则这三个力中的任意两个力的合力一定与另一个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上.

（3）若处于平衡状态的物体受到三个或三个以上的力的作用，则宜用正交分解法处理，此时的平衡方程可写成：

&=[

工F、=0

（2）物体的动态平衡问题

物体在几个力的共同作用下处于平衡状态，如果其中的某个力

（或某几个力）的大小或方向，发生变化时，物体受到的其它力也会随之发生变化，如果在变化的过程中物体仍能保持平衡状态，我们就可以依据平衡条件，分析岀物体受到的各力的变化情况。

分析方法：

（1）矢量三角形法

1如果物体在三个力作用下处于平衡状态，其中只有一个力的大小和方向发生变化，而另外两个力中，一个大小、方向均不变化;一个只有大小变化，方向不发生变化的情况。

2如果物体在三个力作用下处于平衡状态，其中一个力的大小和方向发生变化时，物体受到的另外两个力中只有一个大小和方向保持不变，另一个力的大小和方向也会发生变化的情况下，考虑三角形的相似关系。

（三）例题与习题：

1.如图所示，小球用细绳系住放在倾角为0的光滑斜面上，当

细绳由水平方向逐渐向上偏移时，细绳上的拉力将：

A.逐渐变大

B.逐渐变小

C.先增大后减小

D.先减小后增大

2.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，如图所示。

现缓慢的拉绳,

在小球沿球面由A到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:

A.N变大，T变小B.N变小，T变大

C.N变小，T先变大后变小D.N不变，T变小

（四）警示易错试警示:

注意“死节”和“活节”问题。

3、如图33所示，长为5m的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4m的两杆的顶端A、B,绳上挂一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个重为12N的物体，平衡时，问：

1绳中的张力T为多少？

2A点向上移动少许，重新平衡后，绳

与水平面夹角，绳中张力如何变化？

4、如图34所示,AO、B0和CO三根绳子

能承受的最大拉力相等，0为结点，0B与竖

直方向夹角为o，悬挂物质量为m。

求①0A、OB、0C三根绳子拉力的大小。

②A点向上移动少许，重新平衡后，绳中张力如何变化?

警示2：

注意“死杆”和“活杆”问题。

5、如图37所示，质量为m的物体用细绳

0C悬挂在支架上的0点，轻杆0B可绕B点转动,求细绳0A中张力T大小和轻杆0B受力N大小。

6、如图38所示，水平横梁一端A插在墙

壁内，另一端装有小滑轮B,—轻绳一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m二10kg的重物，ZCBA=30°,则滑轮受到绳

子作用力为：

A.5ONB.5OV3NC.100ND.

1OOV3N

平行练习

1.

如图所示，电灯悬挂于两墙之间，更换绳0A,使连接点A向上移，但保持0点位置不变，则A点向上移时，绳0A的拉力（答案：

D）

A.逐渐增大B.逐渐减小Q/

C.先增大后减小D.先减小后增大

2.如图所示，质量不计的定滑轮用轻绳悬挂在B点，另一条

轻绳一端系重物C,绕过滑轮后，另一端固定在墙上A点，若改变

B点位置使滑轮位置发生移动，但使A段绳子始终保持水平，则可

以判断悬点B所受拉力F：

的大小变化情况是：

"//”，

R\

B

A.若B向左移，片将增大

P:

B.若B向右移，Ft将增大

C

C.无论B向左、向右移，Ft都保持不变

D.无论B向左、向右移，Ft都减小

3.轻绳一端系在质量为也的物体A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆必的圆环上。

现用水平力尺拉住绳子上一点0,使物体力从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动。

则在这一过程中，环对杆的摩擦力斥和环对杆的压力尺的变化

情况是（D）

A.片保持不变，尺逐渐增大

B.人逐渐增大，人保持不变

C.人逐渐减小，人保持不变

D.片保持不变，疋逐渐减小

4.A、B为带有等量同种电荷的金属小球，现用等长的绝缘细线把二球悬吊于绝缘墙面上的0点，稳定后B球摆起，A球压紧墙而,如图所示。

现把二球的带电量加倍，则下列关于0B绳中拉力及二绳间夹角的变化的说法中正确的是：

A.二绳间的夹角增大，0B绳中拉力增大

B.二绳间的夹角增大，0B绳中拉力减小

C.二绳间的夹角增大，0B绳中拉力不变

D.

答案：

C

二绳间的夹角不变，0B绳中拉力不变

5.如图所示，绳子的两端分别固定在天花板上的A、B两点，开始在绳的中点0挂一重物G,绳子OA、0B的拉力分别为F】、F：

o若

把重物右移到O点悬挂（OfA

中的拉力分别为

A.斤>F],F2>F?

B.Fj

C.片>F2F2

6.如图所示，将一根不可伸长的柔软轻绳的两端系在两根立于

水平地面上的竖直杆J/、等高的两点$、方上，用一个动滑轮悬挂

一个重物&后挂在绳子上，达到平衡时，两段绳子的拉力为7；,现将绳子b端慢慢向下移动一段距离，待系统再次达到平衡时，两绳

D.

由于方点下降高度未知，7；和Z的关系不能确定

7.如图所示，硬杆BC一端固定在墙上的B点，另一端装有滑轮C,重物D用绳拴住通过滑轮固定于墙上的A点。

若杆、滑轮及绳的质量和摩擦均不计，将绳的固定端从A点稍向下移，则在移动过程中'J

（A）绳的拉力、滑轮对绳的作用力都增大

（B）绳的拉力减小，滑轮对绳的作用力增大；戸

（C）绳的拉力不变，滑轮对绳的作用力增大

（D）绳的拉力、滑轮对绳的作用力都不变答案C

8.重力为G的重物D处于静止状态。

如图所示，AC和BC两段绳子与竖直方向的夹角分别为a和B。

a+P<90°o现保持a角不变，改变B角，使B角缓慢增大到90°,在B角增大过程中，AC的张力"，BC的张力T2的变化情况为：

A.T1逐渐增大，T2也逐渐增大

C.T］逐渐增大，T2先增大后减小

9.如图所示，均匀小球放在光滑竖直墙和光滑斜木板之间,木板上端用水平细绳固定，下端可以绕0点转动，在放长细绳使板转至水平的过程中（包括水平）:

A.

小球对板的压力逐渐增大且恒小于球的重力

B.小球对板的压力逐渐减小且恒大于球的

重力

C.小球对墙的压力逐渐增大

D.小球对墙的压力逐渐减小答案：

D

10.（全国）有一个直角支架力血，力0是水平放置，表面

粗糙.血竖直向下，表而光滑.创上套有小环只血套有小环0,两环质量均为规两环间由一根质量可以忽略.不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图所示.现将尸环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比

较，力0杆对尸的支持力尸v和细绳上的拉力尸的变化

情况是：

A.尸'•不变，F变大B.尺•不变，F变小

C.尺变大，尸变大D.尺变大，尸变小

11.如图所示，小船用绳牵引.设水平阻力不变，

在小船匀速靠岸的过程中

A、绳子的拉力不断增大B、绳子的拉力保持不变

C、船受的浮力减小D、船受的浮力不变

12.一根水平粗糙的直横杆上，套有两个质量均为加的小铁环,两铁环上系着两条等长的细线，共同栓住一个质量为必的球，两铁环和球均处于静止状态，如图，现使两铁环间距稍许增大后系统仍处于静止状态，则水平横杆对铁环的支持力和摩擦力f的变化是

（A）"不变，于不变（B）艸不变，f变大

（C）变大，f变大（D）艸变大，于不变答案：

B

13.如图所示，创为一遵守胡克定律的弹性轻绳，其一端固定在天花板上的。

点，另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块S相连.当绳处于竖直位置时，滑块力与地面有压力作用。

万为一紧挨绳的光滑水平小钉，它到天花板的距离

〃等于弹性绳的自然长度。

现用水平力尸作用于也使之向右

作直线运动，在运动过程中，作用力的摩擦力:

A.逐渐增大B.逐渐减小

C.保持不变D.条件不足，无法判断答

案：

C

14.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：

答案：

B

A.地而对人的摩擦力减小B.地面对人的摩擦力增加

C.人对地面压力增大D.绳对人的拉力变小

15.

如图所示，两个质量都是m的小球A、B用轻杆连接后斜放在墙上处于平衡状态。

已知竖直墙面光滑，水平地面粗糙，现将A向上移动一小段距离，两球再次平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，地面对B球的支持力N和轻杆上的压力F的变化情况是：

A.N不变，F变大B.N不变，F变小

C.N变大,F变大D.N变大,F变小答案：

B

16.如图所示，一个质量为m二2.Okg的物体，放在倾角为0=30°的斜面上静止不动。

若用竖直向上的力F=5.0N提物体，物体仍静止（g二lOni/s?

），则下述结论正确的是

A.物体受到的合外力减少5.ONB.物体受到的摩擦力减少

5.0N

C.斜而受到的压力减少5.OND.物体对斜面的作用力减少5.0N

17.如图所示，两个物体A、B的质量均为lkg,各接触面间的动摩擦因数为0.3,同时有F=1N的两个水平力分别作用于物体A

和物体B上，则地面对物体B、物体B对物体A的摩擦力分别为

A-6N,3NBoIN,IN

Co0,IN

DO,2N

18.

如图，轻杆A端用光滑水平较链装在竖直墙面上，B端用水

平绳结在墙C处并吊一重物P,在水平向右力

F缓缓拉起重物P有过程中，杆AB所受压力

（D）

A.变大

B.变小

C.先变小再变大

D.不变