2024年新人教版高考物理一轮复习课件 第2章 专题强化3　动态平衡问题　平衡中的临界、极值问题.pdfVIP

2024年新人教版高考物理一轮复习课件

第二章

DIERZHANG

相互作用

专

题动态平衡问题平衡中的

强

化临界、极值问题

三

目标1.学会用图解法、解析法等解决动态平衡问题.2.会分析平衡中的临界与极值问题.

要求

内容索引

题型一动态平衡问题

题型二平衡中的临界、极值问题

课时精练

题型一

动态平衡问题

1.动态平衡是指物体的受力状态缓慢发生变化，但在变化过程中，每一

个状态均可视为平衡状态.

2.做题流程

3.常用方法

(1)图解法

此法常用于定性分析三力平衡问题中，已知一个力是恒力、另一个力方

向不变的情况.

(2)解析法

对研究对象进行受力分析，画出受力示意图，根据物体的平衡条件列方

程或根据相似三角形、正弦定理，得到因变量与自变量的函数表达式(通

常为三角函数关系)，最后根据自变量的变化确定因变量的变化.

考向1“一力恒定，另一力方向不变”的动态平衡问题

1.一个力恒定，另一个力始终与恒定的力垂直，三力可构成直角三角形，

可作不同状态下的直角三角形，分析力的大小变化，如图甲所示.

2.一力恒定，另一力与恒定的力不垂直但方向不变，作出不同状态下的

矢量三角形，确定力大小的变化，在变化过程中恒力之外的两力垂直时，

会有极值出现，如图乙所示.

例1(多选)如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧

的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，已

知A物体的半径为球B的半径的3倍，球B所受的重力为G，整个装置处于

静止状态.设墙壁对B的支持力为F，A对B的支持力为F，若把A向右移动

12

少许后，它们仍处于静止状态，则F、F的变化情况分

12

别是

A.F减小B.F增大

√11

C.F增大D.F减小

2√2

以球B为研究对象，受力分析如图所示，可得出F＝Gtanθ，

1

F＝，当A向右移动少许后，θ减小，则F减小，F

212

减小，故A、D正确.

例2(多选)如图所示，在倾角为α的斜面上，放一质量为m的小球，小球

和斜面及挡板间均无摩擦，当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的

过程中

A.斜面对球的支持力逐渐增大

B.斜面对球的支持力逐渐减小

√

C.挡板对小球的弹力先减小后增大

√

D.挡板对小球的弹力先增大后减小

对小球受力分析知，小球受到重力mg、斜面的支持力

F和挡板的弹力F，如图，当挡板绕O点逆时针缓慢

N1N2

地转向水平位置的过程中，小球所受的合力为零，根

据平衡条件得知，F和F的合力与重力mg大小相等、

N1N2

方向相反，作出小球在三个不同位置力的受力分析图，

由图看出，斜面对小球的支持力F逐渐减小，挡板对小球的弹力

N1

F先减小后增大，当F和F垂直时，弹力F最小，故选项B、C

N2N1N2N2

正确，A、D错误.

考向2“一力恒定，另两力方向均变化”的动态平衡问题

1.一力恒定(