如何处理动态平衡问题

相互作用
2014-02-17 19:50

目录

如图所示,小球放在光滑的墙与装有铰链的光滑薄板之间,当墙与薄板之间的夹角 缓慢的增大到 的过程中,试问墙和薄板对小球支持力的大小各自如何变化?

Alt 图1

1. 辨别题型

此类题的显著特征是:共点力中有部分缓慢(或者缓缓)变化1,但物体始终静止。常问变力的大小如何变化?

2. 分析受力

Alt 图2

需要首先分析力的特点,便于后面作力的三角形。可以问自己三个问题。

  • 哪个力的方向、大小两者均不发生变化?2
  • 哪个力的方向、大小两者之一发生变化?3
  • 哪个力的方向、大小两者均发生变化?4

3. 矢量图解

Alt 图3

作图时分三步走:

  • 首先将方向、大小两者均不发生变化的力作为矢量三角形的基础边。该边的方向、长度均不变。
  • 其次将方向、大小两者之一发生变化的力作为辅助边。该边的方向不变,长度可变。
  • 最后将方向、大小两者均发生变化的力作为封闭边。该边的方向、长度均可变。

Alt 图4

作出受力分析中对应的角 ,改变角的大小5,观察矢量三角形三边长度的变化,即可知对应力的变化。

本例中 大小均减小。

注释

  1. 始终保持平衡状态 

  2. 本例中是重力 ,且往往是与重力有关的力 

  3. 本例中是墙对球的支持力  

  4. 本例中是板对球的支持力  

  5. 依然要保证边的特征与力的特征对应 

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如图所示,小球放在光滑的墙与装有铰链的光滑薄板之间,当墙与薄板之间的夹角 缓慢的增大到 的过程中,试问墙和薄板对小球支持力的大小各自如何变化?

Alt 图1

1. 辨别题型

此类题的显著特征是:共点力中有部分缓慢(或者缓缓)变化1,但物体始终静止。常问变力的大小如何变化?

2. 分析受力

Alt 图2

需要首先分析力的特点,便于后面作力的三角形。可以问自己三个问题。

  • 哪个力的方向、大小两者均不发生变化?2
  • 哪个力的方向、大小两者之一发生变化?3
  • 哪个力的方向、大小两者均发生变化?4

3. 矢量图解

Alt 图3

作图时分三步走:

  • 首先将方向、大小两者均不发生变化的力作为矢量三角形的基础边。该边的方向、长度均不变。
  • 其次将方向、大小两者之一发生变化的力作为辅助边。该边的方向不变,长度可变。
  • 最后将方向、大小两者均发生变化的力作为封闭边。该边的方向、长度均可变。

Alt 图4

作出受力分析中对应的角 ,改变角的大小5,观察矢量三角形三边长度的变化,即可知对应力的变化。

本例中 大小均减小。

注释

  1. 始终保持平衡状态 

  2. 本例中是重力 ,且往往是与重力有关的力 

  3. 本例中是墙对球的支持力  

  4. 本例中是板对球的支持力  

  5. 依然要保证边的特征与力的特征对应 

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Alt 图1

1. 辨别题型

此类题的显著特征是:共点力中有部分缓慢(或者缓缓)变化1,但物体始终静止。常问变力的大小如何变化?

2. 分析受力

Alt 图2

需要首先分析力的特点,便于后面作力的三角形。可以问自己三个问题。

  • 哪个力的方向、大小两者均不发生变化?2
  • 哪个力的方向、大小两者之一发生变化?3
  • 哪个力的方向、大小两者均发生变化?4

3. 矢量图解

Alt 图3

作图时分三步走:

  • 首先将方向、大小两者均不发生变化的力作为矢量三角形的基础边。该边的方向、长度均不变。
  • 其次将方向、大小两者之一发生变化的力作为辅助边。该边的方向不变,长度可变。
  • 最后将方向、大小两者均发生变化的力作为封闭边。该边的方向、长度均可变。

Alt 图4

作出受力分析中对应的角 ,改变角的大小5,观察矢量三角形三边长度的变化,即可知对应力的变化。

本例中 大小均减小。

注释

  1. 始终保持平衡状态 

  2. 本例中是重力 ,且往往是与重力有关的力 

  3. 本例中是墙对球的支持力  

  4. 本例中是板对球的支持力  

  5. 依然要保证边的特征与力的特征对应 

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