第二章　思维进阶课二　共点力的动态平衡（课件 学案 练习，共3份）2026届高中物理（人教版）一轮复习

(课件网) 第二章　相互作用———力 思维进阶课二　共点力的动态平衡和平衡中的临界与极值问题 [学习目标]　1．学会运用解析法、图解法等分析处理动态平衡问题。 2．会分析平衡中的临界与极值，并会进行相关计算。 进阶1　共点力的动态平衡 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。常用方法：图解法、解析法、相似三角形法、辅助圆法等。 2．动态平衡问题分析 角度1　解析法的应用 1．对研究对象进行受力分析，画出受力示意图。 2．根据物体的平衡条件列式，得到因变量与自变量的关系表达式(通常要用到三角函数)。 3．根据自变量的变化确定因变量的变化。 [典例1]　如图所示，绕过滑轮的轻绳一端固定在竖直墙面上，站在地面上的人用手拉着绳的另一端，滑轮下吊着一个小球，处于静止状态，不计滑轮摩擦。保持B点高度不变，手与绳无相对滑动且球不碰地。在人缓慢向右移动一小段距离的过程中(　　) A．绳上张力变大 B．人对地面的压力变大 C．滑轮受到绳的作用力不变 D．地面对人的摩擦力变大 √ C　[对滑轮与小球整体受力分析，设整体的质量为m，滑轮受到绳的作用力为F，根据平衡条件，有F＝mg，方向竖直向上，则滑轮受到绳的作用力不变，C正确；设滑轮两边绳上的张力大小均为T，绳间的夹角为θ，根据平衡条件，有2T cos ＝mg，解得T＝，人缓慢向右移动一小段距离的过程中，θ逐渐减小，cos 变大，则绳上的张力T变小，A错误；对人受力分析，设地面对人的支持力为 N，摩擦力为f，根据平衡条件，有N＝m人g＋T cos ，f＝T sin ，联立解得N＝m人g＋mg，f＝mg tan ，根据牛顿第三定律，可知人对地面的压力为N′＝N＝m人g＋mg，则随着人缓慢向右移动，θ变小，人对地面的压力N′不变，地面对人的摩擦力f变小，B、D错误。] 角度2　图解法的应用 物体受三个力作用并处于平衡状态：一个力恒定，另一个力的方向恒定时可用此法。由三角形中边长的变化知力的大小的变化，还可判断出极值。 [典例2]　(多选)如图所示，足够长的斜面固定在水平地面上，斜面上有一光滑小球，跨过滑轮的细线一端系住小球，另一端系在竖直弹簧的上端，弹簧的下端固定在地面上。手持滑轮，系统处于平衡状态。若滑轮在手的控制下缓慢向下移动，直到拉着小球的细线与斜面平行，则这一过程中(　　) A．弹簧弹力先减小后增大 B．弹簧弹力逐渐减小 C．斜面对小球支持力逐渐减小 D．斜面对小球支持力逐渐增大 √ √ BD　[在缓慢移动过程中，小球在重力G、斜面对其的支持力FN和细线上的张力FT三力的作用下保持动态平衡，故三个力可以构成一个封闭的矢量三角形，如图所示，因G的大小和方向始终不变，FN的方向不变，大小可变，FT的大小、方向都在变，因此可以作出一系列矢量三角形，由图可知，FN逐渐增大，FT只 能变化到与FN垂直，故FT是逐渐变小的，因弹簧 弹力与FT大小相等，则弹簧弹力逐渐减小，选项 B、D正确，A、C错误。] 角度3　相似三角形法的应用 物体受三个力平衡，其中一个力恒定，另外两个力的方向同时变化，当所作“力的矢量三角形”与空间的某个“几何三角形”总相似时，可利用相似三角形对应边成比例进行计算。 [典例3]　(2024·河北唐山高三统考)如图所示，木板B放置在粗糙水平地面上，O为光滑铰链。轻杆一端与铰链O固定连接，另一端固定连接一质量为m的小球A。现将轻绳一端拴在小球A上，另一端通过光滑的定滑轮O′由力F牵引，定滑轮位于O的正上方，整个系统处于静止状态。现改变力F的大小使小球A和轻杆 从图示位置缓慢运动到O′正下方，木板始终保持 静止，则在整个过程中(　　) A．外力F大小不变 B．轻杆对小球的作用力大小变小 C．地面对木板的 ... ...