必刷题05 动态平衡及平衡中的临界极值问题 专项训练 2024-2025学年高一上学期期末物理（人教版2019）复习 （解析版）.pdf

必刷05动态平衡及平衡中的临界极值问题

01关键能力

【考点一共点力动态平衡分析】

1．共点力动态平衡问题

在共点力动态平衡过程中物体始终处于一系列的平衡状态，在问题的描述中常用“缓慢”等语言叙述。

2．解决共点力动态平衡问题的常用方法

(1)解析法

确定研究对象并进行受力分析，先画出受力示意图，再根据物体的平衡条件列式求解，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。

(2)图解法

此法常用于求解三力平衡问题中，已知一个力是恒力、另一个力方向不变的情况。一般按照以下流程解题。

(3)相似三角形法

三力平衡问题中，正确作出力的三角形后，如能判定力的三角形与图形中的线、杆、壁等围成的几何三角

形相似，则可用相似三角形对应边成比例求出力的比例关系，进而求解。注意构建三角形时可能需要画辅

助线。

三个共点力，其中一个力为恒力，另两个力的方向均发生变化，则通常用相似三角形法分析。

(4)正弦定理法

如图所示，物体受三个共点力作用而处于平衡状态，则三个力中任何一个力的大小分别与另外两个力的夹

F1F2F3

角的正弦成正比，即＝＝。

sinαsinβsinγ

(5)外接圆法

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三力平衡问题中，一力恒定，另外两力方向一直变化，但两力的夹角不变，作出不同状态的矢量三角形，

利用两力夹角不变，可以作出外接圆，恒力为圆的一条弦，根据不同状态的矢量三角形边角关系判断各力

的大小、方向变化，如图所示。

考向1解析法

23-24··A

【典题例证1】（高一上江苏连云港期末）如图所示，绕过滑轮的轻绳一端固定在竖直墙上，站在

BB

地面上的人用手拉着绳的另一端，动滑轮下吊着一个小球处于静止状态。现将端竖直向上缓慢移动一小

A

段距离，手与绳无相对滑动，滑轮未到达端，不计滑轮与绳之间的摩擦，则该过程中（）

A．绳上张力变小B．人对地面的压力变小

C．滑轮受到绳的作用力变大D．地面对人的摩擦力不变

【答案】D

A

【详解】．因为同一根绳子上的拉力相等，所以两个绳子是对称的，与水平方向夹角是相等的。设绳子的

Lcos

长度为，绳子与水平方向的夹角为，根据几何关系可得，两杆之间的距离等于，人缓慢向上移动

L

一小段距离，绳子的长度不变，两杆之间的距离不变，则角度不变，由

2Tsinθ（mm）g

球滑

解得

（mm）g

T球滑

2sinθ

A

可知，不变，绳上的张力不变，故错误；

T

BD．对人分析，由平衡条件有

NmgTsin

人

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