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动态平衡的受力分析

一、力学动态平衡问题

所谓动态平衡问题是指通过控制某些物理量，使物体的状

态发生缓慢的变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列

的平衡状态中。

解决动态平衡问题的思路是,①明确研究对象。②对物

体进行正确的受力分析.③观察物体受力情况,认清哪些力

是保持不变的，哪些力是改变的.④选取恰当的方法解决问

题。

根据受力分析的结果，我们归纳出解决动态平衡问题的三种

常用方法，分别是“图解法“相似三角形法”和“正交分

解法”.

（1）解析法：根据物体平衡，对物体受力分析,在相互垂直

的方向上写出两个方程。求解所求力的数学表达式,

根据三角函数知识分析某个变力的大小如何变化.

适用题型：.物体受三个力（或可等效为三个力）作

用，三个力方向都不变，其中一个力大小改变。

例题1。如图所示，与水平方向成θ角的推力F作用在物块上,随着

θ逐渐减小直到水平的过程中，物块始终沿水平面做匀速直线运动．关

于物块受到的外力，下列判断正确的是（）

A．推力F先增大后减小

B．推力F一直减小

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C．物块受到的摩擦力先减小后增大

D．物块受到的摩擦力一直不变

F

解析对物块受力分析，建立如图所示的坐标系．由平衡条件得：cos

θFFmgFθFμFF

－＝0，－（＋sin)＝0，又＝，联立可得＝错误!,

fNfN

θFFμFμmg

可见，当减小时，一直减小，B正确；摩擦力＝＝（

fN

FθθFF

＋sin），可知，当、减小时，一直减小.

f

答案B

方法：解析法，正交分解法

（2）图解法

在同一图中做出物体在不同平衡状态下的力的矢量图，画出

力的平行四边形或平移成矢量三角形，由动态力的平行四边

形（或三角形）的各边长度的变化确定力的大小及方向的变

化情况。

物体受三个力（或可等效为三个力）作用，一个力是恒力（通

常是重力），其余两个力中一个方向不变，另一个方向改变。

OAOB

例题2:如图所示，用、两根轻绳将物体悬于两竖直墙之间，开

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