共点力的平衡之动态平衡、临界极值问题课件 2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.pptx

3.5.2 动态平衡、临界极值问题平衡平衡平衡状态：平衡条件：F合=0平衡平衡“活结活结”与与“死结死结”、“活杆活杆”与与“死杆死杆”动态平衡动态平衡动态平衡动态平衡控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢变化,而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态。人通过跨过定滑轮的轻绳牵引一物体，人向右缓慢移动。即学即练例1、用绳AO、BO悬挂一个重物，BO水平，O为半圆形支架的圆心，悬点A和B在支架上。悬点A固定不动，将悬点B从图示位置逐渐移动到C点的过程中，分析绳OA和绳OB上的拉力的大小变化情况()A绳OA的拉力不变 绳OB的拉力减小B绳OA的拉力逐渐减小 绳OB的拉力先减小后增大C绳OA的拉力不变 绳OB的拉力先减小后增大D绳OA的拉力逐渐减小 绳OB的拉力增大即学即练例2、(多选)半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,右端有固定放置的竖直挡板MN,在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止状态。如图所示,若用外力使MN保持竖直,缓慢地向右移动,在Q落到地面以前,发现P始终保持静止,在此过程中()A.MN对Q的弹力逐渐增大B.地面对P的摩擦力逐渐增大C.P、Q间的弹力先减小后增大D.Q所受的合力逐渐增大即学即练例3、如图所示,一个重为G的匀质球放在光滑斜面上,斜面倾角为,在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态,今使木板与斜面的夹角缓慢增大,问:在此过程中,球对挡板和球对斜面的压力大小如何变化?即学即练例4、如图所示,AC是上端带定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点,另一端B悬挂一重为G的重物,且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A。用力F拉绳,开始时BCA90,现使BCA缓慢变小,直到杆BC接近竖直杆AC。此过程中,杆BC所受的力()A.大小不变B.逐渐增大C.先减小后增大 D.先增大后减小即学即练例5、(多选)如图所示,两根轻绳一端系于结点O,另一端分别系于固定环上的A、B两点,O点下面悬挂一物体M,绳OA水平,拉力大小为F1,绳OB与OA夹角=120,拉力大小为F2。将两绳同时缓慢顺时针转过75,并保持两绳之间的夹角始终不变,且物体始终保持静止状态。则在旋转过程中,下列说法正确的是()A.F1逐渐增大B.F1先增大后减小C.F2逐渐减小D.F2先减小后增大临界极值问题临界极值问题固定斜面上的一物块受到一外力F的作用。物块在斜面上保持静止，F的最大值和最小值分别为F1和F2(F1和F2的方向均沿斜面向上)。求出物块与斜面间的最大静摩擦力？临界极值问题临界极值问题1临界问题(1)问题界定：物体所处平衡状态将要发生变化的状态为临界状态，涉及临界状态的问题为临界问题。(2)问题特点当某物理量发生变化时，会引起其他几个物理量的变化。注意某现象“恰好出现”或“恰好不出现”的条件。(3)处理方法：基本方法是假设推理法，即先假设某种情况成立，然后根据平衡条件及有关知识进行论证、求解。临界极值问题临界极值问题2极值问题(1)问题界定：物体平衡的极值问题，一般指在力的变化过程中涉及力的最大值和最小值的问题。(2)处理方法解析法：根据物体的平衡条件列出方程，在解方程时，采用数学知识求极值或者根据物理临界条件求极值。图解法：根据物体的平衡条件作出力的矢量图，画出平行四边形或者矢量三角形进行动态分析，确定最大值或最小值。即学即练例6、如图所示，质量为m的物体置于倾角为的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为，先用平行于斜面的推力F1作用于物体上使其恰能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力F2作用于物体上，也恰能使物体沿斜面匀速上滑，则两次的推力之比为F1/F2()Acos sin Bcos sin C1tan D1tan