第三章专题突破 专题1 动态平衡问题的求解方法及经典模型 课件 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

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第三章 相互作用——力专题突破专题1 动态平衡问题的求解方法及经典模型1 动态平衡问题通过控制某些物理量的变化，使物体的状态发生缓慢改变，在这个变化过程中可认为物体处于平衡状态，把物体的这种状态称为动态平衡状态。2 求解动态平衡问题的常用方法方法1 矢量三角形法适用情况：物体受三个力作用，有一个恒力（大小、方向均不变，一般为重力），另一个力的方向不变、大小变化，第三个力大小、方向均发生变化。  BA.先增大后减小B.先减小后增大C.一直减小D.一直增大 方法2 辅助圆法适用情况:①物体受三个力作用，有一个恒力（大小、方向均不变，一般为重力），另外两个力之间的夹角不变；②物体受三个力作用，有一个恒力（大小、方向均不变，一般为重力），另一个力的大小不变、方向改变，第三个力的大小、方向都改变。方法：第①种情况以不变的力为弦作圆，在辅助圆中画出两个夹角不变的力的矢量三角形，从而判断各力的变化情况；第②种情况，以大小不变、方向变化的力为半径作一个辅助圆，在辅助圆中画出力的矢量三角形，从而判断各力的变化情况。 AD   AB  方法3 相似三角形法适用情况:物体受三个力作用，有一个恒力（大小、方向均不变，一般为重力），其他两个力的大小、方向均发生变化，而且这两个力的夹角也发生改变，但物体所受三个力的图示可在实物上找到对应的长度和方向。方法:先将表示物体所受三个力的矢量箭头首尾相连构成闭合三角形，寻找与力的三角形相似的实际物体组成的几何三角形，再利用相似三角形的性质建立比例关系，把力的大小变化转化为实际物体组成的几何三角形边长的大小变化。 CA.半圆环对小圆环的作用力始终指向圆心B.半圆环对小圆环的作用力一直在变小C.半圆环对小圆环的作用力大小始终等于小圆环重力大小D.小圆环受到的绳拉力、半圆环的支持力及小圆环的重力始终不能相等 方法4 解析法适用情况：适用于多数情况，特别是当变化关系难以用图形直观表示时，或者物体受多个共点力（三个及以上）作用时。方法：列出平衡方程，利用三角函数或正交分解法推导力与变量的函数解析式，再判断各力随变量的变化情况。 B   方法5 拉密定理法（拓展）适用情况:物体受三个力作用，有一个恒力（大小、方向均不变，一般为重力），另外两个力之间的夹角不变（与辅助圆法适用情况①相同）。  C   3 动态平衡问题的经典模型——晾衣架模型晾衣架模型是动态平衡问题中的经典模型，虽然模型固定，但与之相关的题目常考常新。解题时要注意其中的几何关系。  【答案】相等  【答案】相等  【答案】见解析    【答案】见解析 子题3 在原题中，其他条件不变，若换挂质量更大的衣服，重新平衡后，悬挂点的位置变化吗？【答案】不变  【答案】变小; 变小  强化集训针对训练 BA.斜面缓慢移动过程中，斜面对小球的支持力先减小后增大B.斜面缓慢移动过程中，轻绳对小球的拉力一直增大C.斜面缓慢移动过程中，施加在斜面上的水平外力一直增大D.斜面缓慢移动过程中，斜面对水平面的压力先减小后增大   BA.短直杆对秸秆的弹力先减小后增大B.短直杆对秸秆的弹力一直增大C.长直杆对秸秆的弹力一直增大D.长直杆对秸秆的弹力先减小后增大 . . C   AD   5.“引体向上”是体育运动中的一种常见项目。图示为某中学生的预备动作，其身体处于悬挂静止状态，则( )AA.两臂间张角变小，每只胳膊对身体的拉力变小B.两臂间张角变小，每只胳膊对身体的拉力变大C.两臂间张角变大，单杠对每只手的摩擦力变小D.两臂间张角变大，单杠对每只手的摩擦力不变高考链接 BA.圆柱体对木板的压力逐渐增大B.圆柱体对木板的压力先增大后减小C.两根细绳上的拉力均先增大后减小D.两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变【解析】画出转动过程中圆柱体在任意位置的受力分析图，如图所示。  B   C