关于动态平衡问题的研究
2021-03-15朱顺明蒋建明
物理之友 2021年1期
关键词:学生
朱顺明 蒋建明
(江苏省天一中学,江苏 无锡 214101)
动态平衡问题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,其中“缓慢”是指物体运动的速度极小,可以物体在变化过程中处于平衡状态,即动态平衡。此类问题在高考试题中频频出现,也是力学的难点。处理动态平衡问题的关键是把“动”化为“静”,“静”中求“动”。从物体受力的个数来看,目前以三力作用下的动态平衡问题居多。通常我们采用解析法、图解法、相似三角形法等来处理。本文将呈现五种不同的解题方法,对两力夹角一定的动态平衡问题进行研究,探讨题中两力的大小变化情况,丰富解决动态平衡问题的方法。
1 问题呈现
例1:如图1所示,置于地面的矩形框架中用两细绳拴住质量为m的小球,绳B水平.设绳A、B对球的拉力大小分别为F1、F2,它们的合力大小为F,现将框架在竖直平面内绕左下端缓慢旋转90°,在此过程中( )。

图1
A.F先增大后减小
B.F始终不变
C.F1先增大后减小
D.F2先增大后减小
分析:该题旨在考查学生对力的合成与分解的深刻理解,尤其关注合力与分力关系的分析。本题中合力一定、两分力夹角也一定,要求判断分力大小的变化情况,从答题的情况来看,有学生对此题显得束手无策,究其原因是我们平时讨论的都是如例2的合力一定、两分力间夹角变化时分力大小的变化问题。
例2:如图2所示,某同学在单杠上做引体向上,以下四个选项中双臂用力最小的是( )。

图2
分析:双臂拉力的合力一定,大小等于该同学所受的重力,双臂的夹角越大,所需拉力越大,当双臂平行时,双臂用力最小,故选项B正确.……p>
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