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小议物体动态平衡问题

2015-09-12温卫国

物理教学探讨 2015年8期

温卫国

摘 要:对物体正确地进行受力分析,是高中物理的一个重点,而对动态平衡问题,由于类型和方法多样,是教学的一个难点。本文通过公式法、图像法等六种方法,为学生解决此类问题提供了方法和思路。

关键词:动态平衡;受力分析;公式法;图像法

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2015)8-0041-4

在对物体进行受力分析时,往往涉及到一种常见的动态平衡问题,它是指通过控制某些物理量的变化,使物体的状态发生“缓慢”变化。“缓慢”是指物体的速度很小,可认为速度为零。所以,物体在变化过程中始终处于平衡状态。笔者通过对此类问题的分析,归纳并总结了此类问题的六种常见类型,供参考。

1 利用公式讨论力的变化

例1 如图1是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图。使用时,用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动,把涂料均匀地粉刷到墙上。撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计,而且撑竿足够长,粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚,该过程中撑竿对涂料滚的推力为F1,涂料滚对墙壁的压力为F2,以下说法正确的是( )

A.F1增大,F2减小

B.F1减小,F2 增大

C.F1、F2均增大

D.F1、F2均减小

分析 设撑竿与墙壁间的夹角为θ,因“涂料滚”受到三力作用而平衡,则可求得推力F1=mg/cosθ,墙壁对涂料滚的支持力为F=mgtanθ,即涂料滚对墙壁的压力为F2=mgtanθ,当涂料滚缓缓上推时,θ逐渐减小,F1、F2均减小,选D。

例2 如图2,在具有水平转轴O的圆柱体A点放一重物P,圆柱体缓慢地匀速转动,P随圆柱体从A转至A' 的过……

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