高考物理典型题型归纳(必考-高考物理)
高考物理典型题型归纳(必考-高考物理)D.F逐渐变小 T逐渐变小C.F逐渐变小 T逐渐变大的过程中 ( )A.F逐渐变大 T逐渐变大B.F逐渐变大 T逐渐变小
动态平衡问题,顾名思义物体处于平衡状态,但它又是动态变化的,这个变化一般是由力的变化引起的,在问题的描述中常用"缓慢"等语言叙述。
这种问题对应好多题型,每个题型又会对应不同的方法,今天我们就讲最简单的方法——解析法。
我们先看这个例题。
(2016·全国卷Ⅱ)质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O 如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小 在O点向左移动
的过程中 ( )
A.F逐渐变大 T逐渐变大
B.F逐渐变大 T逐渐变小
C.F逐渐变小 T逐渐变大
D.F逐渐变小 T逐渐变小
通过读题我们发现,F缓慢拉动O点,这个"缓慢"就是这个题目的关键,有了他我们就知道结点O处于动态平衡。我要把结点O当做我的研究对象,对结点O进行受力分析,如下图:
结点O受到重物的拉力Fʙ(一定要看清楚不是重力),AO绳的拉力Fᴀ,和使之缓慢移动的外力F。我们分析发现这三个力有这样的特点:①其中一个力恒定(Fʙ),②有两个力方向始终垂直(F、Fʙ)。两个力始终垂直可以构建直角三角形,在直角三角形中可以用恒定的力表示出另外两个变化的力。所以,我们把垂直的两个力合成,在直角三角形中可以很容易的求出F和Fʙ。
F=Fʙtanθ
Fᴀ=Fʙ/cosθ
在力F缓慢拉动绳的中点O时,θ逐渐变大,利用三角函数的知识我们可以得到当θ变大时,tanθ增大、F变大,cosθ减小、Fᴀ变大。所以这道题的正确答案是A。
好,最后我们总结一下。
适合解析法求解的题目有如下特点:
①一个力恒定:一般为重力或由重力产生的拉力、压力。
②两个力垂直:始终垂直可以方便的在直角三角形中求解未知力。
具体可以求解按照以下四步进行:
①受力分析→②合成垂直的两个力→③求解变化的两个力→④根据三角函数判断变化的两个力。
话不多说,做个习题练习一下。
如图所示 细绳一端与光滑小球连接 另一端系在竖直墙壁上的A点 在缩短细绳小球缓慢上移的过程中 细绳对小球的拉力F、墙壁对小球的弹力Fɴ的变化情况为 ( )
A.F、Fɴ都不变
B.F变大、Fɴ变小
C.F、Fɴ都变大
D.F变小、Fɴ变大
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