备战2025年高考精品课件 物理 第二章 专题四 动态平衡问题 平衡中的临界、极值问题.pptx

第二章相互作用专题四动态平衡问题平衡中的临界、极值问题

目录Contents01题型1动态平衡问题02题型2平衡中的临界、极值问题03练习帮练透好题精准分层

核心考点五年考情命题分析预测动态平衡问题2022：河北T7；2021：湖南T5；2019：全国ⅠT19，

上海T7动态平衡问题是高考考查的重点，一般以选择

题形式出现，要求用相互作用观念及科学思维

中的科学推理、科学论证等要素，分析求解动

态平衡问题.预计动态平衡问题仍是2025年高考

中考查的热点，在对共点力的平衡条件进行考

查的过程中可能涉及临界和极值问题.平衡中的临界、极值问题2022：浙江1月T5；2020：山东T8；2019：全国ⅡT16

题型1动态平衡问题1.动态平衡：通过控制某些物理量，使物体的状态缓慢地变化，而在这个过程中物

体又始终处于一系列的平衡状态，在问题的描述中常出现“缓慢”等字眼.2.基本思路：受力分析画不同状态平衡图构造矢量三角形

方法1：解析法优点：定量分析常用于可以较简捷列出平衡方程或者正交分解力的情况.①先受力分析，得出物体受哪几个力而处于平衡状态.(如图1)?③分析方程中的变量有哪些(通常是夹角变化)，分析题目信息得到这些物理量是如

何变化的.(α增大)④把分析得到的变化的物理量代入方程，得到平衡条件下的受力动态变化情况.(T与

F均变大)

方法2：图解法优点：直观、便于比较常用于三力作用下的动态平衡三角形图解法适用于物体所受的三个力中，有一个力的大小、方向均不变(通常为

重力，也可能是其他力)，另一个力的方向不变、大小变化，第三个力则大小、方

向均发生变化的问题.

①先正确分析物体的受力，画出受力分析图.(如图2)图2②构建矢量三角形.(如图3)图3③分析题目给出的信息，判断物体受力的变化，把力的大小变化问题转化为几何三

角形边长的大小变化问题进行讨论，得出结论.(如图4)图4

?方法4：外接圆法图5物体在三个力作用下处于平衡状态，且其中一个力是恒力，另外两个力方向均发生变化，但两者的夹角不变.作出不同状态的矢量三角形，利用两力夹角不变，结合正弦定理列式求解，也可以作出动态圆，恒力为圆的一条弦，根据不同位置判断各力的大小变化，如图5所示.

方法5：相似三角形法图6特征：一个恒力，两个变力，找出几何三角形.?

命题点1解析法的应用1.[2021湖南]质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所

示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点.凹槽恰好与竖直墙面接触，内有

一质量为m的小滑块.用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆

弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是(C)A.推力F先增大后减小B.凹槽对滑块的支持力先减小后增大C.墙面对凹槽的压力先增大后减小D.水平地面对凹槽的支持力先减小后增大C

?

命题拓展命题情境拓展：凹槽→半圆柱若题中凹槽变为半圆柱工件，且放置在粗糙水平地面上，工件曲面光滑，截面为半

圆，如图所示，A为半圆水平直径的端点，B为半圆的最高点，小滑块仍在推力作用

下由A向B缓慢移动，其他条件不变，则(C)CA.作用力F先增大后减小B.工件对滑块的支持力先减小后增大C.水平地面对工件的摩擦力先增大后减小D.水平地面对工件的支持力先增大后减小

?

命题点2图解法的应用2.[多选]如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮.一细绳跨

过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态.现

用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.已知M始终保持静

止，则在此过程中(BD)A.水平拉力的大小可能保持不变B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加BD

[解析]解法1：图解法对N进行受力分析如图所示，因为N的重力与水平拉力F的

合力和细绳的拉力T是一对平衡力，从图中可以看出水平拉力的大小逐渐增大，细

绳的拉力也一直增大，选项A错误，B正确；M的质量与N的质量的大小关系不确

定，设斜面倾角为θ，若mNg≥mMgsinθ，则M所受斜面的摩擦力大小会一直增大，

若mNg＜mMgsinθ，则M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增大，选项D正确，C

错误.

?

命题拓展命题条件不变，设问拓展判断下列说法的正误.(1)斜面对地面的压力一直不变. (√)[解析]对系统整体受力分析可知，竖直方向受到的地面的支持力始终等于系统所

受的重力，故正确.(2)斜面所受